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爐缸整體澆注技術(shù)新突破 創(chuàng)新拓展引領(lǐng)行業(yè)新發(fā)展
發(fā)布時(shí)間：
2023-12-21
采用第四代塞隆碳氮高強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)高爐爐缸進(jìn)行整體澆注，根本解決了傳統(tǒng)砌筑磚襯的復(fù)雜施工、竄氣等問(wèn)題，普遍應(yīng)用于高爐爐缸檢修、新建高爐爐缸設(shè)計(jì)，大大提高施工效率的同時(shí)，降低了修復(fù)成本。目前，國(guó)內(nèi)某些高爐檢修，爐缸澆注已延伸至爐腹、爐腰等部位。
采用第四代塞隆碳氮高強(qiáng)復(fù)合材料對(duì)高爐爐缸進(jìn)行整體澆注，根本解決了傳統(tǒng)砌筑磚襯的復(fù)雜施工、竄氣等問(wèn)題，普遍應(yīng)用于高爐爐缸檢修、新建高爐爐缸設(shè)計(jì)，大大提高施工效率的同時(shí)，降低了修復(fù)成本。目前，國(guó)內(nèi)某些高爐檢修，爐缸澆注已延伸至爐腹、爐腰等部位。
01 爐缸整體澆注技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
根據(jù)高爐各個(gè)部位不同的工況環(huán)境，各部分受侵蝕的不同原因，高爐內(nèi)襯材料會(huì)有不同程度的溶蝕，一般采用熱態(tài)修復(fù)方式快速修復(fù)高爐內(nèi)襯;而爐缸內(nèi)襯，則采取短期停爐整體澆注的方式修復(fù)。爐缸整體澆注是不定形澆注料應(yīng)用的典型，其應(yīng)用環(huán)境，甚至比高爐爐身更為復(fù)雜，因此對(duì)材料和工藝來(lái)說(shuō)，需考慮運(yùn)行環(huán)境溫度、機(jī)械沖刷、化學(xué)侵蝕等因素，一方面靠掛渣保護(hù)工作襯，另一方面材料需具備最優(yōu)良的性能。
爐缸檢修通常有兩種方案：組合磚砌筑和爐缸整體澆注。前者通常用于新建高爐爐缸設(shè)計(jì)，后者則常用于中修過(guò)程爐缸修復(fù)。近幾年，新建高爐也普遍采用整體澆注方式設(shè)計(jì)爐缸內(nèi)襯，源于以下幾個(gè)方面：
(1)組合磚砌筑，預(yù)制周期長(zhǎng)，且需要預(yù)砌，加工難度大;
(2)風(fēng)口組合磚，磚型設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，砌筑困難，容易出現(xiàn)砌筑偏差，造成后期開(kāi)爐竄氣;
(3)組合磚材料，并不能形成有效的渣鐵粘滯層，上沿磚襯使用壽命較低。
華西爐缸整體澆注(專利號(hào)：ZL201610353176.4)，采用華西第四代塞隆碳氮高強(qiáng)復(fù)合材料，通過(guò)支模澆注方式修復(fù)爐缸內(nèi)襯，整體施工周期≤7天，其優(yōu)勢(shì)在于：
(1)消除了陶瓷杯兩大縫隙(陶瓷磚塊之間的縫隙、陶瓷杯與炭磚之間大縫隙)，防止水蒸氣、堿金屬等有害元素侵蝕炭磚，有效保護(hù)炭磚;
(2)可將高溫急劇溫降區(qū)留在澆注料內(nèi)，將炭磚內(nèi)部的溫度降低到800℃以下，降低炭磚內(nèi)熱應(yīng)力，減少炭磚環(huán)裂和脆化層的出現(xiàn)，保持炭磚的導(dǎo)熱性能。在高爐長(zhǎng)壽的應(yīng)用中只要高爐炭磚的導(dǎo)熱性能持續(xù)存在，沒(méi)有因?yàn)榄h(huán)裂和脆化失去導(dǎo)熱性，高爐的長(zhǎng)壽就是有保障的;
(3)我們采用的爐缸澆注料具有很好的掛渣性，在熱面可形成凝滯層，能進(jìn)一步地保護(hù)爐缸炭磚;爐缸澆注半導(dǎo)熱的澆注料與炭磚緊密粘結(jié)在一起，熱量可以通過(guò)高導(dǎo)熱的炭磚傳到冷卻壁，可將澆注層的溫度降至1150℃以下，從而形成鐵-碳凝固層，保護(hù)澆注料，進(jìn)而澆注料保護(hù)炭磚的復(fù)合渣皮機(jī)制。
02 第四代塞隆碳氮高強(qiáng)復(fù)合澆注料
(1)利用金屬(Si/Al)的延展性實(shí)現(xiàn)塑性成型，利用高爐內(nèi)的氮化及還原氣氛實(shí)現(xiàn)使用中原位合成高溫增強(qiáng)相(Si3N4/SiAlON),與非氧化物基材形成完美的鑲嵌結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)：
◆優(yōu)異的抗化學(xué)侵蝕性能
◆使用過(guò)程中具有自修復(fù)功能
◆良好的抗熱震性能
(2)以金屬-非氧化物復(fù)合材料體系為基底，通過(guò)非氧化物表面改性，采用溶膠凝膠成型工藝實(shí)現(xiàn)：
◆良好的流動(dòng)性
◆快速干燥性能
◆干燥后的整體穩(wěn)定性
