刚玉碳化硅质泵送浇注料：高炉风口带的变革

       采用刚玉质泵送料整体浇注高炉风口带内衬，可根本解决传统砌筑砖衬的复杂施工、窜气等 问题。这种材料及其施工工艺可普遍应用于高炉风口带检修，以及新建高炉风口带设计，可在大大提高施工效率的同时，降低修复成本。目前，国内某些高炉检修，风口带浇注已延伸至炉腹、炉腰等部位。
 

　　风口带整体浇注优势明显

　　新建高炉运行5年以上，风口带及炉内衬材 料会不同程度的熔蚀，遇到这类问题，通常会采用热态修复方式快速修复高炉内衬；而风口带内衬，则采取短期停炉整体浇注的方式修复。风口带整体浇注是不定形浇注料应用的典型。其应用环境甚至比炉缸更为复杂，因此对材料和工艺来说，需考虑运行环境温度、机械冲刷、化学侵蚀能因素，一方面靠挂渣保护工作衬，另一方面需 要材料具备最优良的性能。

　　风口带内衬检修，通常采用组合砖砌筑和整体浇注这两种方案。前者通常用于新建高炉风 口带设计，后者则常用于中修过程风口带修复。近几年，新建高炉也普遍采用整体浇注方式设计 风口带内衬，源于以下几个方面的原因：

　　一是风口组合砖，预制周期长，且需要预砌，加工难度大；

　　二是风口组合砖，砖型设计相对复杂，砌筑 困难，容易出现砌筑偏差，造成后期开炉窜气；

　　三是风口组合砖材料，并不能形成有效的渣铁黏滞层，上沿砖衬使用寿命较短。

　　风口带整体浇注施工一般都采用刚玉碳化硅质泵送浇注料，通过支模浇注方式修复风口内衬，全部施完工仅需24h。其优势在于以下三点：

　　第一，采用刚玉碳化硅质材料，具有较强的抗渣铁侵蚀性能，且具备优良的导热性，有助于 风口带形成稳定黏滞层保护；

　　第二，整体浇注风口带，没有窜气缝隙，可解决开炉窜气问题；

　　第三，浇注体热面，在风口套周圈设置膨胀空间，一方面提供检修“退套”空间，另一方面也解决了浇注体膨胀问题。
 

　　风口带浇注料变革求新

　　风口带浇注料是一种溶胶结合材料，由刚玉与碳化硅按合适的比例组成，是传统刚玉莫来石质组合砖的革新。多组试验表明，材料具备优异的抗渣铁侵蚀性能。

　　另外，材料具备较好的导热性，导热系数5W/K·m左右，在风口回旋区2000℃条件下，可以形成一定厚度的渣铁黏滞层，保护内衬运行。高炉实际运行过程，通过热流通量对比，可验证该材料使用效果。风口带内衬，受高温、化学侵蚀、机械冲撞等因素，在运行中后期全靠挂渣保护风套， 因此风口带浇注料抗热震和磨损性能至关重要。 采用溶胶结合材料，将微粉和结合剂的作用在高温段充分发挥，更能有效提高材料抗冲刷、抗侵蚀能力。

　　风口带浇注料在工业应用初期，曾出现高温膨胀顶风口套情况，导致设备检修过程退套难度大、风口套上翘、无法安装等现象。通过调整材料内部成分组成，形成塑性相吸收热膨胀，施工过程设置膨胀空间，解决了该膨胀问题。

　　风口带浇注过程，包括风口带清理、冷却壁表面处理、模具支设计浇注体养护与烘烤等等。
 

　　风口带浇注膨胀难题迎刃而解

　　风口带整体浇注技术最初应用于高炉快速检修，开炉以后出现窜气或者无法“退中套”的问题，这是浇注过程未妥善处理材料膨胀的原因。这两种情况，分别来源于下列两点：

　　第一，中套与浇注料之间不留膨胀缝，则会出现浇注体膨胀“顶风套”的问题，风套上翘，造成“退套”过程困难，再安装后又会出现窜气；

　　第二，中套与浇注料之间设置膨胀缝，若膨胀缝设置方式不合适，则会出现开炉以后风口带 窜气问题，这种情况为最常见问题。

　　针对以上问题，常见的解决方案是：采用石棉绳缠绕风口中套或者采用陶瓷纤维毯包裹风口中套等方式抵消浇注体膨胀，再采用中套顶端 堵料+冷面压浆的办法，解决风口带窜气问题。 而前文所说，材料自身具有金属相吸收膨胀，因此风口带浇注技术已较为成熟，目前已经彻底解决材料膨胀带来的各种问题。
 

　　技术应用范围不断拓展

　　高炉风口带整体浇注技术的应用，推广至炉缸整体浇注，近几年普遍应用于各大中小高 炉检修。而高炉不放残铁检修过程，重点则是风口带浇注修复。检修周期较短，采用这种短 平快的检修方式，高效且长寿。以下列举两种拓展应用：

　　一是新建高炉风口带浇注。近两年国内小高炉产能的整合，新建很多大中型高炉。高炉风口带内衬选材，不再单一采用传统砌筑模式。铁口组合砖、风口组合砖越来越多被整体浇注取代。实践验证，整体浇注效果更适合新高炉设计。

　　二是炉腹和炉腰浇注。对高炉检修而言，风口带浇注完毕后，可进一步浇注至炉腹甚至炉腰部位。采用冷却壁预挂渣皮材料浇注炉腹炉腰段冷却壁，连接风口回旋区，使用效果更好。近些年新建高炉较多，大型高炉一般采用炉缸砌筑碳砖+陶瓷杯整体浇注+风口带整体浇注+炉腹 炉腰预制浇注+炉身喷注方式，即全工作层采用不定形浇注料整体浇注，延长工作衬使用寿命，且在抢修过程易修补，快速复产。

　　综上所述：高炉风口带整体浇注技术，已普遍应用于高炉检修及新建高炉风口带造衬。

　　生产实践证明，风口带整体浇注从根本上解决了传统砌筑砖衬的复杂施工、窜气等问题；风口带浇注材料经过不断研发改进，更适合风口区运行环境，更长寿；新建高炉风口带造衬，经过综合对比，越来越多选用整体浇注方式造衬；风口带整体浇注+炉腹炉腰预挂渣皮整体浇注的应用，更能有效延长高炉内衬运行寿命，有助于高炉长寿。