高炉出铁口部位造衬修复的施工方法和耐火材料的选择

由于高炉出铁口部位的特殊性、结构的复杂性、操作环境的恶劣性，高炉出铁口部位的造衬修复施工具有突出意义。高炉出铁口部位的造衬施工方法如下所示：

修复施工的前期工作

(1)停炉：

首先制订好休风、停炉方案。为了方便出铁口部位的处理，停炉降料面至风口，往炉缸中打水降温，采取排风措施，使煤气浓度在安全作业的范围内，人工将炉缸中的焦炭和渣铁清理千净，直到死铁层裸露出来。

(2)清理出铁口：

采用风镐、钢钎等工具，将出铁口内壁的残铁、残渣处理干净，使1、2、3、12、13、14号风口下面炉缸区域的耐火砖裸露出来,便于浇注料、压入料与炉体耐火材料的紧密结合。耐火砖裸露出来后，经过测量，铁口内侧组合砖到铁口外侧保护板厚度只剩下580mm。

(3)置模、安装出铁口套管：

在出铁口附近的残铁、残渣清除完毕后,在出铁口靠炉内一端安装浇注钢模板，考虑到浇注料流动性较好、且流动应力较大，加装了较高强度的支撑机构，保证有良好支撑、密实性及防渗漏性，同时对铁口周边部位的结构采用耐火纤维棉将缝隙填实。为了保证修复后的铁口能保持正常角度,先将开口机角度调整好，安装好钻杆后插人到铁口中，再在铁口内壁套上φ120mm,长度为1.2m的钢管，使钻杆和钢管中心线重叠,保证铁口深度在1.7m以上并固定好。

出铁口部位的浇注施工

(1)施工前制订好施工方案，使操作人员掌握各工序的操作要点。

(2)施工前将现场、搅拌机及有关施工用具清洗干净，以免混入杂质,影响材料质量性能。

(3)采用强制式搅拌机搅拌，搅拌时不得混人杂物，以免影响浇注效果和使用性能。

(4)随料倒入搅拌机中，加水量约5%~7%,搅拌时间不得低于6min，直到材料混合均匀。

(5)然后对出铁口部位进行浇注，采用振动棒振打施工，以便浇注结实。

出铁口部位的压入灌浆施工

(1)在出铁口部位浇注施工结束后，养护5~8h,进行出铁口部位刚玉-SiC质压入料压入灌浆施工。

(2)首先将出铁口附近炉壳安装、焊接完毕，不得有缝隙，并将炉壳表面处理干净。

(3)出铁口压入灌浆的压入孔应设在出铁口周围炉壳上，以1孔/m2的密度设置，孔的开设呈梅花状布置。

(4)用气割(或钻头)在高炉外壳上开设直径约40mm的孔,每个孔再焊上外径为38mm×150mm长的短管。

(5)把搅拌好的压入料通过挤压泵及连接管道压入炉内。

脱模干燥、烘烤

(1)振动浇注完毕12h后，且压入灌桨施工结束,脱模自然干燥12h。高炉没有浇注后出铁口区域状况见图1(b)。

(2)由于整体浇注材料结构致密，水分不易排出，因此在烘烤中，要逐渐升温、防止急剧升温、严禁大火猛烤,否则浇注体将出现崩裂剥落。

出铁口造衬修复用耐火材料的选择

某钢铁炼铁厂高炉由于初期气密箱漏水，出铁口部位曾被水浸泡，高炉生产一段时间后，出铁口靠近炉缸部位侵蚀、剥落严重，呈喇叭口状，导致铁口深度浅至1m左右。将铁口两边2个风口面积缩小，降低冶炼强度操作，铁口深度也只能维持在1.4m，并且出铁口维护非常困难，炮泥用量增加，铁口两侧冷却壁热流强度达到12793W/m2,存在严重的安全隐患。根据该部位耐火材料的作业条件，采用高强超微粉结合刚玉-SiC质浇注料和非水系刚玉-SiC质压入料作为造衬修复用耐火材料。

高强超微粉结合刚玉-SiC质浇注料

该产品施工体结构强度高，耐磨损、耐冲刷、耐火性好，同时具有良好的热震稳定性;且施工水量少，料体流动性能好,施工快速方便，脱模时间短。高强超微粉结合刚玉-SiC质浇注料的的理化指标见表1。

非水系刚玉-SiC质压入料

该产品采用电熔白刚玉、高纯度SiC、莫来石等优质原料配制，采用非水系结合剂结合，具有结构强度高、整体性好、热态性能稳定等特点，同时具有良好的压入施工性能和较好的烧结性。刚玉-SiC质压入料的组成及主要技术性能指标见表2。