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转炉炉衬维修用耐火喷补料的性能及施工

发表时间:2017-11-24 09:09

转炉炉衬在炉役期间有局部损坏又不宜用补炉料修补的地方,如耳轴、渣线部位,可采用喷补技术。对局部损坏严重的部位集中喷射耐火材料,使其与炉衬砖烧结为一体,对炉衬进行修复。转炉炉衬耐火喷补料的主要原料由镁砂、结合剂、增塑剂和少量水组成。通常采用的喷补方法有干法喷补、半干法喷补、火焰喷补。对转炉炉衬喷补料的具体要求是有足够的耐火度;能承受炉内高温的作用;喷补料能附着于待喷补的炉衬上;材料脱落要少;喷补料附着层能与待喷补的红热炉衬表面(800〜1000℃)很好地烧结,熔融为一体并具有足够的强度;喷补料附着层能承受高温熔渣、钢水、炉气及金属氧化物蒸气的侵蚀;喷补料在喷射管中能通畅流动。

转炉炉衬维修用耐火喷补料的性能及施工

实施半干法喷补作业的喷补机包括贮料罐、压缩空气输送机构、喷嘴;贮料罐中的喷补料经压缩空气送到喷嘴,混入适量水分(10%~18%),在空气压力下以一定速度喷射至炉衬工作面上,喷补料最后黏结固化。影响半干法喷补效果的工艺因素有:

(1)炉衬喷补是在热态下进行的,所以工作面的残余温度对喷补效果有明显影响,一般认为800~1000℃比较好;

(2)喷补料的颗粒组成、结合剂、加水量、空气压力等对喷补料的附着率影响严重,喷补料的基本原料是镁砂和镁白云石砂,结合剂则主要是粉状硅酸钠、磷酸钠及钙、钾的磷酸盐、铬酸盐等。结合剂的一个作用是使喷补料有黏附性,能有效地附着在炉衬工作面上;另一个作用是在高温下能形成高温矿物相,使喷补料不但能与炉衬工作面牢固地烧结成一个整体,而且使自身有很好的抗侵蚀性。在喷补料组分中常要求含有一定量CaO,这可以提高喷补料的高温性能和黏附性。喷补料的有效性用附着率和使用次数来衡量,一般附着率要求大于85%,使用次数为3〜5次。

火焰喷补最先应用于焦炉的修补,后来扩展到转炉炉衬上,是一项技术难度较大的新技术。对于转炉炉衬半干法喷补是既简单又方便的方法,但是它有致命的弱点,即在喷补过程加入水分,这些水分在接触到修补工作面时,由于残余热量的作用,会产生大量水蒸气,并会蓄积一定的蒸汽压,给喷补料和工作面的黏结以及喷补料的使用留下隐患。但火焰喷补不添加水分,而是配入可燃性物料、可燃性气体和氧气,喷补料在喷补过程中燃烧发热,一部分物料成熔融态,接触到有相当高温度的工作面时,会马上熔融烧结成一个整体。配入的可燃性物料和可燃性气体包括焦炭粉、煤粉、丙烷、甲烷、氧气等。火焰喷补多在转炉出钢后的作业间隙中进行,喷补时间很短,炉衬残余温度比较高,黏附效果好,使用寿命比较长,一般喷补一次可以使用10~20次。

为了提高喷补料的质量,应该向优质镁砂和镁碳质喷补料的方向发展。喷补方法应该由半干法喷补向火焰喷补方向发展。近年来出现的一种干法镁碳质喷补料(w(MgO)>85%,C7%~10%)是一种干式料,干喷到热炉衬时,内含发热剂燃烧,导致结合剂熔化,把喷到炉衬上的喷补料焊接在炉衬上。这样附着率达到90%以上,这种喷补料也类似于火焰喷补料,再加上是镁碳质的,因此使用效果非常好,使用寿命增加到30次以上。