高炉炉缸整体浇注修复技术

一、 技术简介

炉缸整体浇注，是基于传统砌砖修复的一种新技术。它采用不定形自流浇注料，以支模浇注的方式，还原陶瓷杯。脱模后整体无缝，形成一个真正的“杯”结构。使得铁水“无孔可入”，而且所使用材料，与铁水不产生化学反应，真正起到了隔离与隔热的作用。其工艺简化为图1所示。

图1 陶瓷杯整体浇注技术

总体来看，炉缸整体浇注技术，具备以下特点：

(1)能最大程度的保留残余合格碳砖，针对局部区域严重侵蚀碳砖可采用高导热浇注料进行针对性修复。因此与拆除碳砖重新砌筑相比，维修工期短，造价大低;

(2)浇注衬与砌筑相比具有：整体性好，能与碳砖界面紧密有效贴合。因此不存在传统陶瓷杯与碳砖间的间隙捣打料，避免了因气隙而造成“间隙热阻”的问题，使炉缸整体传热效率得以提高，1150℃凝铁等温线推移至浇注陶瓷杯的内部，碳砖得到有效隔离和保护。通过炉缸的浇注维修，不仅从根本上保障炉缸安全、长寿运行，而且减少了炉缸热损;

(3)对于风口区域，同样能最大限度利用残余砖衬，减少耐材消耗;清净渣铁后即可进行浇注，整体浇注的风口衬里能有效避免砖缝的影响，降低风口窜煤气的风险;

(4)炉缸陶瓷杯浇注料采用溶胶结合刚玉碳化硅质泵送浇注料，其是针对传统陶瓷杯砖(塑性刚玉砖、刚玉莫来石砖等)从材质上进行了优化改进，因此具有更高的抗铁水熔蚀、抗渣蚀及抗碱侵蚀性能，同时其导热系数适中，更有利于炉缸渣铁粘滞层形成。

二、 材料选择

(1)高导热浇注料

高导热浇注料RLG-SC：该料主要原料为导热性能好的碳质材料，采用溶胶结合;其具有与碳砖相近的导热系数，同时具有优良的抗渣铁润湿性能及良好的自流性能，能够轻易实现狭小缝隙自流填充密实作业，可用于碳砖修复，炉底找平、碳砖与冷却壁缝隙填充、陶瓷杯与碳砖缝隙填充。

(2)炉缸浇注料

炉缸浇注料RLG-SA：是专门针对高炉炉缸陶瓷杯环境特点设计开发;以优质刚玉为主要原料，采用纳米溶胶为结合剂;材料不仅具有优良的耐高温，抗渣铁侵蚀，抗冲刷及快干防爆等应用性能，而且具有优异的自流泵送的施工性能。

(3)风口带浇注料

风口带浇注料RFK-SA：是专门针对高炉风口带环境特点设计开发;以优质刚玉为主要原料，采用纳米溶胶为结合剂;材料不仅具有优良的耐高温，抗冲刷，抗机械磨损等应用性能，而且具有优异的自流泵送的施工性能。

炉底、炉缸及风口带材料分布，如图2所示，根据不同部位环境特点，使用不同性能材料。

图2 整体浇注材料分布情况

三、 施工特点

1. 炉缸清理方式

炉缸整体浇注施工，对碳砖侵蚀较严重的高炉，在清理完残碳之后，补砌碳砖，砖缝采用高导热材料浇注密实，如图3所示。

图3 补砌碳砖及表面处理

对碳砖侵蚀不严重的高炉，可采用保护性清理的方式，如图4，这样可以充分利用残碳，节约成本。而且可以适当减少高导热材料的使用，减弱了三种材料的匹配，更有利于材料之间热量传导。

图4 炉缸保护性清理现场

以上两种清理方式的共同点，都要求炉底清理至残碳表面，露出硬面;浇注修复时，一般先采用高导热料找平清理面，然后浇注两层陶瓷垫，进而往上浇注陶瓷杯壁、铁口区域和风口带。

2. 陶瓷杯及风口浇注

炉底采用高导热料找平后，分两步浇注陶瓷垫，陶瓷垫厚度根据炉缸尺寸确定。如图5，泵送料采用自流浇注料，全过程无需震动或简单震动。

图5 陶瓷垫浇注过程

两层陶瓷杯浇注完成后，支模浇注侧壁及铁口区域，如图6，铁口区域加厚，恢复铁口深度至原设计深度。

图6 铁口区域处理方式

考虑到象脚区保护，会根据各高炉象脚区侵蚀情况，采用不同的处理方式。炉缸浇注料体密较大，液态材料静压力较大，因此一般采用分段浇注的方式浇注陶瓷杯壁，如图7所示，由炉底分段浇注至风口带。

图7 陶瓷杯壁与风口带浇注

待浇注完毕后，静止10 小时后脱模，进而完成整个炉缸浇注。然后按照制定的烘烤曲线，进行简单的烘烤，排除材料中的水分，即可满足开炉条件。

炉缸整体浇注技术，根据高炉炉缸侵蚀特点，策划检修方案，拟定施工工期，然后严格按照各施工节点执行。全过程无限速环节，因此简单快捷，而且可以灵活协调，交叉作业，便于铁厂统筹安排。

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