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转炉炉衬修补用耐火材料的特点及工艺

发布日期: 2020-01-06 09:10:45    阅读量(555)    作者:刘梓明

因转炉操作的不稳定因素,炉衬的某些部位会出现过早损毁,此时需要对转炉炉衬进行修补,且修补要维持到炉衬寿命中止。修补炉衬有利于均衡炉衬损毁,降低生产成本,延长其使用寿命。炉衬使用后期,修补量不断增加,修补时间不断延长,如果已经影响转炉的稳定操作,此时炉衬寿命即为中止。在整个炉衬耐火材料消耗量中,修补耐火材料的合理用量为1/3~1/2。炉衬耐火材料的修补方式可分为投补和喷补两种。

1、投补用耐火材料

将投补料从炉口投入炉内,摇动炉体;炉内的余热使投补料具有一定的流动性;投补料铺展在炉衬的损毁部位。投补用耐火材料具有以下特点:

(1)在转炉炉衬的余热温度下(800~1200℃)投补用耐火材料应具有良好的铺展性;

(2)投补用耐火材料铺展后应迅速固化;

(3)固化后的投补料与原炉衬材料有较好的黏结性;

(4)投补料自身应有很好的抗侵蚀性。

投补用耐火材料的基本原料是镁砂和镁白云石砂,其使用性能主要取决于结合剂。常用结合剂是树脂、沥青及其混合物。沥青价格便宜,使用方便,故我国钢铁企业青睐于使用沥青结合的投补用耐火材料。

2、喷补用耐火材料

当转炉炉衬的局部部位(如耳轴)损毁时,可向该部位集中喷射耐火材料,并使耐火材料与炉衬砖烧结在一起,从而达到修补炉衬的目的。喷补方法主要分为:湿法、半干法和火焰法三种。目前,国内外钢铁企业多采用半干法喷补技术。

(1)湿法。湿法喷补耐火材料以镁砂为主,将其装人喷补罐内,加入适量水混匀,喷射到炉衬蚀损部位,其喷补层达20~30mm。该方法使用方便,喷补一次可使用3次。

(2)半干法。半干法喷补时使用的喷补机由储料罐、压缩空气输运机构和喷嘴组成;储料罐中的喷补耐火材料经压缩空气送入喷嘴,混入10%~18%的水分,在空气压力下以一定速度喷射到炉衬工作面上,喷补耐火材料发生黏结固化。影响喷补效果的因素包括:

1)温度。炉衬喷补在热态下进行,工作面的残余温度显著影响喷补效果,适宜的温度为800~1000℃;

2)喷补耐火材料的颗粒组成、结合剂、加水量及空气压力等。喷补原料为粒度小于0.1mm的镁砂或镁白云石砂,结合剂为粉状硅酸钠、磷酸钠,钙、钾的磷酸盐和铬酸盐等。加入结合剂可增加喷补料的黏附性,使其能有效地附着在炉衬工作面上;同时,结合剂在高温下能形成高温矿物相,不仅使喷补料与炉衬工作面牢固烧结在一起,而且使其自身具有良好的耐蚀性。

喷补耐火材料的附着率一般大于85%,使用次数为3~5次。

半干法喷补是简单、可行的修补转炉炉衬的方法。但在喷补过程中,由于残余热量的作用,当加入的水分接触到修补工作面时,会产生大量蒸汽,且蓄积一定的蒸汽压,不利于喷补耐火材料和工作面的黏结。

(3)火焰法。火焰喷补不加入水分,而是加入可燃性物料(如焦炭粉、煤粉)、可燃性气体(如丙烷、甲烷、氧气),喷补耐火材料在喷射过程中燃烧发热,部分物料成熔融态,当其接触到高温的工作面时,会迅速熔融并烧结在一起。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,炉衬残余温度较高,黏附效果好,使用寿命也较长,一般使用次数为10~20次。

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