摘  要  爐缸整體澆注技術(shù)，伴隨著高爐冶煉節(jié)奏的加快，以其對爐缸結(jié)構(gòu)原理透徹的領(lǐng)悟，和行之有效的實踐，逐漸被廣大高爐煉鐵技術(shù)所接受。高爐濕法噴注技術(shù)及爐缸整體澆注技術(shù)的快速發(fā)展，逐漸顯現(xiàn)著不定形耐材技術(shù)的重要地位。

關(guān)鍵詞  爐缸  陶瓷杯  整體澆注  局部澆注  爐底找平

1  技術(shù)簡介

爐缸整體澆注，是基于傳統(tǒng)砌磚修復(fù)的一種新技術(shù)。它采用不定形自流料，以支模澆注的方式，還原陶瓷杯。脫模后整體無縫，形成一個真正的“杯”結(jié)構(gòu)。使得鐵水“無孔可入”，而且所使用材料，與鐵水不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，真正起到了隔離與隔熱的作用。，其工藝簡化為圖1所示。

近兩年，爐缸整體澆注技術(shù)發(fā)展迅速，高爐中修時，不放殘鐵，僅對鐵口區(qū)域特殊處理：將殘鐵燒掉，至爐底碳磚，其他區(qū)域無需清理，然后整體澆注，恢復(fù)生產(chǎn)。這種方法簡單快捷，重點解決爐缸局部溫度高的問題。多數(shù)高爐停爐檢修，選擇放殘鐵方式，對爐缸進(jìn)行系統(tǒng)修復(fù)，使用更長周期。

總體來看，爐缸整體澆注技術(shù)，具備以下特點：

（1）能最大程度的保留殘余合格碳磚，針對局部區(qū)域嚴(yán)重侵蝕碳磚可采用高導(dǎo)熱澆注料進(jìn)行針對性修復(fù)，因此與拆除碳磚重新砌筑相比，維修工期短，綜合造價低；

（2）澆注襯與砌筑相比具有：整體性好，能與炭磚界面緊密有效貼合。因此不存在傳統(tǒng)陶瓷杯與炭磚間的間隙搗打料，避免了因氣隙而造成“間隙熱阻”的問題，使?fàn)t缸整體傳熱效率得以提高，1150℃凝鐵等溫線推移至澆注陶瓷杯的內(nèi)部，炭磚得到有效隔離和保護(hù)。通過爐缸的澆注維修，不僅從根本上保障爐缸安全、長壽運(yùn)行，而且減少了爐缸熱損；

（3）對于風(fēng)口區(qū)域，同樣能最大限度利用殘余磚襯，減少耐材消耗；清凈渣鐵后即可進(jìn)行澆注，整體澆注的風(fēng)口襯里能有效避免磚縫的影響，降低風(fēng)口竄煤氣的風(fēng)險；

（4）爐缸陶瓷杯澆注料采用溶膠結(jié)合剛玉碳化硅質(zhì)泵送澆注料，其是針對傳統(tǒng)陶瓷杯磚（塑性剛玉磚、剛玉莫來石磚等）從材質(zhì)上進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，因此具有更高的抗鐵水熔蝕、抗渣蝕及抗堿侵蝕性能，同時其導(dǎo)熱系數(shù)適中，更有利于爐缸渣鐵粘滯層形成。

2  材料選擇

2.1  高導(dǎo)熱澆注料

高導(dǎo)熱澆注料RLG-SC：該料主要原料為導(dǎo)熱性能好的碳質(zhì)材料，采用溶膠結(jié)合；其具有與炭磚相近的導(dǎo)熱系數(shù)，同時具有優(yōu)良的抗渣鐵潤濕性能及良好的自流性能，能夠輕易實現(xiàn)狹小縫隙自流填充密實作業(yè)，可用于碳磚修復(fù)，爐底找平、炭磚與冷卻壁縫隙填充、陶瓷杯與炭磚縫隙填充。

2.2  剛玉質(zhì)澆注料

剛玉質(zhì)澆注料RLG-SA：是專門針對高爐爐缸陶瓷杯環(huán)境特點設(shè)計開發(fā)；以優(yōu)質(zhì)剛玉為主要原料，采用納米溶膠為結(jié)合劑；材料不僅具有優(yōu)良的耐高溫，抗渣鐵侵蝕，抗沖刷及快干防爆等應(yīng)用性能，而且具有優(yōu)異的自流泵送的施工性能。

3  整體澆注施工

3.1  爐缸清理方式

爐缸整體澆注施工，前期清理很關(guān)鍵，需將殘磚、殘?zhí)急砻娣刍稀⒃?、浮塵等全部清理干凈，清理過程，盡可能保護(hù)殘磚或殘?zhí)?。如圖3所示，高爐停爐過程中，往往伴隨著打水降溫過程，這對環(huán)碳和爐底碳磚破壞嚴(yán)重，磚襯表面會存在一定厚度的粉化料，該部分碳磚依然失效，因此需清理掉，清理至磚襯露出硬面。如碳磚破損較嚴(yán)重，可采用高導(dǎo)熱料修復(fù)；如僅有較薄一層損壞，則可直接澆注陶瓷杯，無需修復(fù)碳磚。

3.2  陶瓷杯及風(fēng)口澆注

爐底采用高導(dǎo)熱料找平后，分兩步澆注陶瓷墊，陶瓷墊厚度根據(jù)爐缸尺寸確定。如圖4，泵送料采用自流澆注料，全過程無需震動或簡單震動。

 兩層陶瓷杯澆注完成后，支模澆注側(cè)壁及鐵口區(qū)域，如圖5，鐵口區(qū)域加厚，恢復(fù)鐵口深度至原設(shè)計深度。

考慮到象腳區(qū)保護(hù)，會根據(jù)各高爐象腳區(qū)侵蝕情況，采用不同的處理方式。爐缸澆注料體密較大，液態(tài)材料靜壓力較大，因此一般采用分段澆注的方式澆注陶瓷杯壁，如圖6所示，由爐底分段澆注至風(fēng)口帶。

待澆注完畢后，靜止數(shù)小時后脫模，進(jìn)而完成整個爐缸澆注。然后按照制定的烘烤曲線，進(jìn)行簡單的烘烤，排除材料中的水分，即可滿足開爐條件。

爐缸整體澆注技術(shù)，根據(jù)高爐爐缸侵蝕特點，策劃檢修方案，擬定施工工期，然后嚴(yán)格按照各施工節(jié)點執(zhí)行。全過程無限速環(huán)節(jié)，因此簡單快捷，而且可以靈活協(xié)調(diào)，交叉作業(yè)，便于鐵廠統(tǒng)籌安排。

4  爐底找平

上文提到的高導(dǎo)熱澆注料RLG-SC，近兩年被很多高爐用作碳磚之間填縫、碳磚與冷卻壁之間填縫、爐底水冷管之間填充找平，分別取代之前使用的碳素?fù)v打料。高導(dǎo)熱澆注料流動狀態(tài)如圖7所示。

該材料導(dǎo)熱系數(shù)較高，可完全取代碳磚使用，因此替換碳素?fù)v打料依然能起到較好的效果。高爐大修期間，使用該材料進(jìn)行爐底找平，然后“干砌”碳磚，省時省力，傳統(tǒng)碳素?fù)v打料很難達(dá)到這種效果。

5  結(jié)語

實踐證明，爐缸整體澆注技術(shù)是行之有效的一種爐缸耐火材料修復(fù)技術(shù)，其中材料選擇較為關(guān)鍵。目前使用的兩種材料：RLG-SC高導(dǎo)熱澆注料，可修復(fù)碳磚及爐底找平；而RLG-SA爐缸澆注料，良好的抗渣鐵侵蝕性能，很好地滿足爐缸工作層的使用環(huán)境。這兩種材料，均通過泵送澆注的方式，高效快捷，且節(jié)能環(huán)保。

隨著技術(shù)研究工作的進(jìn)一步深入與材料技術(shù)進(jìn)步，復(fù)合材料整體澆注爐缸可有望完全取代傳統(tǒng)的碳磚砌筑+陶瓷杯爐缸結(jié)構(gòu)。