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1、高炉风口区及炉身无冷区浇注施工方案一、本工程概况山西某钢厂1080m3高炉,已生产1年多时间,该高炉原炉底采用4层大块碳砖 砌筑,上层二层陶瓷杯;炉缸周围外侧采用模压微孔小碳砖,内侧砌陶瓷杯砖,; 风口、铁口采用组合转;到目前已生产1年多时间,这次抢修炉底炉缸砖衬不动, 只修复风口组合砖,风口区准备采用浇注方式从塑陶瓷杯结构,达到延长高炉寿 命的目的;炉身无冷区采用浇注方式代替砌砖。其它部位炉腹炉腰、炉身采用喷 涂方式恢复操作炉型,保护冷却壁,达到恢复产量、降低消耗,延长高炉寿命的 目的。二、项目方案根据1080高炉现场勘察情况,参照原高炉设计图纸,拟2018年 9月进行抢修, 施工内容主要包
2、括:风口区浇注、炉身上部无冷区浇注,炉腹以上到炉身中上部 之间喷涂等,某耐材厂根据自己以往施工经验结合某钢厂高炉实际情况,预计施 工时间为:7天(风口区浇注2天、喷涂2天,无冷区浇注3天)。总方案示意图如下:一)风口带无缝整体浇注详细方案:1、风口区整体浇注的优势1)实践效果佳:与陶瓷杯组合砖相比,某耐材厂耐材整体无缝浇注可明显 延长高炉风口内衬的使用寿命,采用这种施工工艺的上百座高炉风口区的现状能 充分证明。2)整体浇注无缝隙:炉缸无缝成型整体浇注技术,消除了陶瓷体三大缝隙 (砖块之间缝隙、陶瓷杯与炭砖之间缝隙、陶瓷杯与冷却壁之间缝隙)缺陷,防 止碱金属侵蚀炭砖,有效保护下部炭砖。3)形成渣
3、铁凝壳保护层:河南某耐材厂浇注料属于半导热型,且具有很好 的挂渣性,在热面可形成凝滞层,能进一步地保护炉缸耐材;而陶瓷杯结构属于 隔热材料,不能建立有效的热平衡传导系统,表面形不成凝固层,暴露在高温铁 水中而快速侵蚀。河南某耐材厂半导热的浇注料与冷却壁紧密粘结在一起,热量 可以通过高导热的浇注料传到冷却壁,可将浇注层的温度降至1150C以下,从而 形成铁-渣凝固层,保护浇注料,进而浇注料保护炭砖的复合渣皮机制;4)河南某耐材厂浇注料可将高温急剧温降区留在浇注料内,进而保护冷却 壁及下部炭砖;5)材料性能佳:此浇注料具有强度高,耐磨损,耐侵蚀,抗热震,不易老 化,导热性好,体积稳定等优异性能,抗
4、铁溶蚀指数(0.2%)与烧成的陶瓷砖处 于同一水平;6)订货、施工周期短,可为高炉抢修缩短工期。2、风口带整体浇注优势(1)使用寿命长,具有强度高、耐磨损、耐侵蚀、抗热震、不易老化,导 热性好,体积稳定等优异性能。(2)易挂渣,有效保护风口冷却设备。(3)保持风口带(煤气流初始分布区域)的设计炉型,利于炉况稳定。(4)不设缓冲层,可以杜绝煤气以及碱金属渗透的可能性。3、风口浇注材料选择 风口带高温区浇注料采用耐高温、抗渣铁侵蚀、耐热震、抗冲刷的 HX-RJ溶胶结合刚玉碳化硅浇注料;所有材料均不添加水泥,以山西优质致密刚玉、碳 化硅为主要原料,以美国进口硅溶胶为结合剂。加入少量速凝剂,保证强度的
5、同 时,减少浇注料的杂质含量。由于该浇注料的材料纯度非常高,结合剂为纳米级硅溶胶,浇注料的烧后线 变化非常小,实际检测都在+0.1-0.2%,依靠硅氧键形成闭合的环、链、网,继 而再形成立体的网状结构,这种立体网状结构能够最大限度提高材料的强度和致 密度,抵抗铁水环流的冲刷,增大抗渣铁侵蚀能力。4、浇注料使用量计算:(1)待风口区所有渣铁、炉料、渣铁皮粘结层清理干净,露出风口组个砖 面、碳砖面,从新测量炉缸及风口各部尺寸,做出风口区实际侵蚀后的轮廓图, 根据高炉内型要求尺寸,计算各部浇注料的使用量。(2)风口段浇注:风口带根据实际情况,分二次浇注成型,风口中套下垫 30mm厚的纤维毯,上垫15
6、mm厚的纤维毯,来吸收料的膨胀。风口段上段浇注时按图纸尺寸内径进行平滑过度,和喷涂料更好对接,并对 喷涂料起到支撑作用,保护炉腹最下层冷却壁。考虑到风口区应该还剩一少半的组合砖,二段合计总用料估算40吨,实际供 料可以采用多供,用不完拉回去,按实际消耗计算。估算支模、浇注、凝固时间合计用时2天(二)炉身上部无冷区浇注方案 炉身上部无冷却区采用浇注成型,浇注前首先清理无冷区的砖衬,砖衬清理 完成后,在钢壳上开孔,安装预先制作好的冷却水管 ,水管安装好后,焊接锚 固件、连接各水管,支模浇注。为了保证安全,浇注料必须留有膨胀缝,一周浇 注6大块,膨胀缝留有30mm ;用铁屑填料封死。浇注料采用莫来石
7、刚玉浇注料,性能如下无冷区浇注料理化性能要求应用部位炉身上部浇注料AlO,%2360SiO,%230耐压强度(MPa)110CX24h301350CX3h70线变化率()1300CX3h0.5体积密度(g/cm3)110CX24h2.45使用浇注料70吨,施工时间3天;除此方案外,无冷区可以焊接大量锚固件进行喷涂造衬,不用水冷,节省施工时间高炉内衬喷涂施工方案一、炉腹、炉腰、炉身整体维修方案炉腹、炉腰、炉身:建议对冷却壁进行打压测漏,确认冷却壁无漏水后对该 区域进行人工湿法喷注维护,利用吊盘尽可能把炉身粘结的残留物清理干净,并 在光面冷却壁螺栓孔中焊接耐高温的锚固件,达到最优的喷注效果。恢复操
8、作炉 型、保护冷却设备,与炉缸寿命达成匹配。炉腹、炉腰、炉身耐材修复方案:本项目拟选用第三代整体人工湿法喷注造衬技术,炉腹、炉腰、炉身下部高 温区采用刚玉碳化硅喷注料,炉身中上部采用刚玉莫来石喷注料。光面冷却壁螺 栓上安装Y型锚固件,风口带上方接口处做到平滑过渡。为了保证喷涂料必须覆盖整个冷却壁,并形成最好的操作炉型,并考虑与风口区浇注料的平滑过渡,上与炉喉钢砖的平滑过渡,决定炉腹、炉腰100mm厚、 炉身下部中部喷涂200mm。1、湿法喷注材料应用优势(1)采用特殊速凝剂,使浆料在应用点快速凝固,粘合到包括耐火材料、 金属在内的所有基体上,通常将反弹废料限制在小于5%。(2)具备优秀的抗热震
9、性,抗化学侵蚀性。2、材料选择:炉身中上部低温区采用耐机械磨损、抗热震的莫来石刚玉喷注料;炉腹-炉 身下部的高温区采用抗渣铁侵蚀、 耐热震的刚玉碳化硅喷注料效果比较理想。3、炉腹以上喷涂料使用量名称用量(吨)炉腹、炉腰、炉身下部喷涂料84炉身中上部喷涂料424、高炉喷注施工参数(1)喷注能力:12-15t/h;(2)喷注料加溶剂量:6-8%;(3)枪头距喷注面距离:0.81.2m;(4)喷注总厚度控制:炉腹炉腰下部100mm、炉身上部200mm;5、炉腹以上喷涂料时间计划序号工序耗时,h备注1搭设喷涂平台52清除渣皮、老喷涂料53洗炉44焊锚固件、炉内喷涂施工30锚固件由甲方提供5拆除吊盘,清
10、理反弹料4合计48附件:需贵方配合项目1. 自来水(0.3至0.5MPa)水源2处,搅拌区域(作为泵机冷却水和设备清洗 用水)、炉顶方人孔平台;2. 出铁场搅拌区域:1个电源380V、50HZ、60KW三相电源,炉顶人孔平台: 380V、50HZ、40KW三相电源和380V、50HZ、60KW三相电源各1处;负责各工作地 点的照明,特别是炉内喷涂照明;3. 提供电焊机和气割设备各一套;4. 提供叉车将耐火材料从存放地点运至喷涂搅拌区域,提供汽吊用于设备 的卸车和装车。贵方在耐火材料到达厂区后安排合适的地点存放材料,并做好防 雨及防火等措施,以免影响材料使用效果。在施工前,将耐火材料从存放地点运 至喷涂搅拌区域(确保耐火材料的外包装及木托盘完好未拆除,以保证耐材装料 过程中不会带入炉台上的杂物);5. 出铁场平台行车在准备期和施工期全天候进行配合;6. 将出铁场平台上的无关材料和备件(如炮泥、吹管和沟盖等)转运至别处, 所有沟坑均铺设盖板以增加材料堆放面积;清理炉顶方人孔平台的堆放物,用于 摆放喷涂设备;7. 在侧壁制模之前,需要甲方准备好外径为108mm(长约3000mm)的钢管1根,用于铁口制模浇注使用,并按照设计角度固定安装到位;8. 将炉体所有喷涂范围内的粘结物以及螺栓孔清理干净,清理炉缸至技术方案中要求;