熱風(fēng)爐管道耐火材料內(nèi)襯在使用過(guò)程中特別是在一代爐役的中后期，會(huì)產(chǎn)生不同程度的破損，時(shí)常發(fā)生渣化、變形、破裂、掉磚、甚至垮塌等現(xiàn)象，造成熱風(fēng)管網(wǎng)產(chǎn)生竄風(fēng)漏氣、局部過(guò)熱、發(fā)紅變形等危險(xiǎn)隱患，甚至發(fā)生燒穿爆裂等惡性事故。針對(duì)上述問(wèn)題，介紹了利用高爐短休風(fēng)時(shí)間，對(duì)熱風(fēng)爐管道耐火材料內(nèi)襯進(jìn)行熱態(tài)下維護(hù)與修復(fù)，延長(zhǎng)管道內(nèi)耐火材料的使用壽命。
關(guān)鍵詞：熱風(fēng)爐管道；熱態(tài)修復(fù)；內(nèi)襯破損
? ? 熱風(fēng)爐管網(wǎng)系統(tǒng)包含熱風(fēng)主管、高爐圍管、送風(fēng)短管、豎管、波紋管等傳送熱風(fēng)的管道系統(tǒng)。冶煉工藝要求熱風(fēng)爐提供越來(lái)越高的風(fēng)溫，造成熱風(fēng)爐管網(wǎng)系統(tǒng)耐火材料內(nèi)襯損毀逐漸加劇。在生產(chǎn)過(guò)程中，常常因?yàn)楣芫W(wǎng)工作襯磚漏氣、垮塌等原因?qū)е聽t殼發(fā)紅、吹裂甚至發(fā)生爆炸，使高爐不得不頻繁休風(fēng)，影響了高爐生產(chǎn)，甚至造成了重大的安全事故。
采用不定形耐火材料使用灌漿、澆注等方式利用高爐短休風(fēng)時(shí)間，熱態(tài)下在線對(duì)管網(wǎng)內(nèi)襯進(jìn)行維護(hù)性恢復(fù)是目前采用較多的方法。
1 熱風(fēng)管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)襯易損部位分析
1.1 送風(fēng)短管及三岔口內(nèi)襯破損
? ? 熱風(fēng)短管及三岔口采用了組合磚結(jié)構(gòu)或者采用高強(qiáng)澆注料現(xiàn)場(chǎng)澆注而成。此處工作條件相當(dāng)惡劣，熱風(fēng)通過(guò)熱風(fēng)短管時(shí)，短管外殼和內(nèi)襯迅速膨脹，而換爐后，溫度下降，各部位收縮，易造成熱風(fēng)短管內(nèi)耐火磚損害，并且熱風(fēng)短管內(nèi)襯與熱風(fēng)爐大墻或者熱風(fēng)主管連接部位砌筑時(shí)易形成錯(cuò)牙甚至留有三角形空洞，導(dǎo)致漏熱風(fēng)。熱風(fēng)爐此部位普遍存在溫度偏高現(xiàn)象，嚴(yán)重情況下爐殼發(fā)紅甚至爐殼被吹開。
1.2 波紋管內(nèi)襯破損
? ? 熱風(fēng)爐在使用過(guò)程中溫度變化幅度大、頻率高，由于熱應(yīng)力作用使得管道與管道、管道與設(shè)備之間的中心發(fā)生位移、錯(cuò)位、造成該部位拉裂、燒壞。為了避免熱應(yīng)力作用，在熱風(fēng)爐與熱風(fēng)閥之間、熱風(fēng)閥與熱風(fēng)總管之間、熱風(fēng)總管與熱風(fēng)圍管之間都使用了波紋補(bǔ)償器。但是在波紋管使用過(guò)程中由于伸縮節(jié)的伸縮而引起內(nèi)部耐火磚的擠壓、松動(dòng)，造成磚體破損，且長(zhǎng)期在高風(fēng)溫、高風(fēng)壓工作條件下，促使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大甚至掉磚，導(dǎo)致局部過(guò)熱發(fā)紅。
1.3 各類預(yù)留孔口內(nèi)襯破損
? ? 熱風(fēng)爐管網(wǎng)在砌筑過(guò)程中，為了操作預(yù)留了很多孔口，比如工作人孔、觀察孔、測(cè)溫孔等等，此類孔口在管網(wǎng)系統(tǒng)中往往工作條件也較惡劣，是熱風(fēng)爐砌體中的薄弱環(huán)節(jié)。在此類孔口砌筑過(guò)程中為了提高其整體性、穩(wěn)定性，主要采用異型磚或者采用不定形耐火材料現(xiàn)場(chǎng)整體砌筑，但在使用過(guò)程中，仍然是易損部位。
1.4 熱風(fēng)爐管道內(nèi)襯破損
? ? 無(wú)論是主管道內(nèi)襯還是圍管內(nèi)襯，通常采用環(huán)砌，要求耐火材料內(nèi)襯磚要有好的熱震穩(wěn)定性和好的高溫蠕變性能，在工作過(guò)程中除了熱風(fēng)沖刷外，溫度變化幅度也較大，熱應(yīng)力也大。破損原因也較多，除了磚襯本身質(zhì)量影響以外，施工質(zhì)量和砌磚用泥漿質(zhì)量對(duì)其影響也較大。管道工作磚襯容易產(chǎn)生下陷或者塌陷。
2 熱風(fēng)管網(wǎng)內(nèi)襯破損情況判斷
? ? 熱風(fēng)爐使用過(guò)程中，管道內(nèi)溫度較高，很難對(duì)管道內(nèi)工作襯磚進(jìn)行直觀的觀察，只能對(duì)爐殼表面進(jìn)行測(cè)溫來(lái)判斷管道內(nèi)襯的破損情況。根據(jù)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)，熱風(fēng)管道耐火材料內(nèi)襯的狀態(tài)與表面溫度存在一定的相關(guān)性，可以根據(jù)爐殼表面溫度初步判斷管道內(nèi)襯破損情況，見(jiàn)表1。
3 修復(fù)性處理方法
3.1 溫度超標(biāo)區(qū)域熱態(tài)修復(fù)一般情況處理流程
? ? 熱風(fēng)管網(wǎng)熱態(tài)修復(fù)流程見(jiàn)圖1。
3.2 熱風(fēng)管網(wǎng)溫度超標(biāo)區(qū)域處理方法
? ? 工作襯磚縫隙較小，爐內(nèi)保溫材料失效導(dǎo)致爐殼溫度超標(biāo)可以直接進(jìn)行灌漿處理，阻塞漏氣通道。
工作襯磚縫縫隙較大，但工作襯磚完好的區(qū)域，可直接灌漿恢復(fù)亦可挖補(bǔ)處理，用澆注料先填充縫隙，再用隔熱灌漿料進(jìn)行灌漿。
對(duì)于塌磚區(qū)域，根據(jù)塌磚區(qū)域面積，將爐殼打開，支吊模用澆注料澆注代替工作磚襯。
3.3 建議修復(fù)用不定形耐火材料
3.3.1 灌漿料的特點(diǎn)與性能
? ? 灌漿料主要采用壓力灌漿的施工方式實(shí)施，主要填充內(nèi)襯的保溫層，故材料要具有隔熱性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、強(qiáng)度高、流動(dòng)性能好、一次性壓入輻射面積大、固化時(shí)間較短等優(yōu)點(diǎn)。
建議用灌漿料，其性能指標(biāo)見(jiàn)表2。
3.3.2 澆注料的特點(diǎn)與性能
? ? 澆注料主要用于在管道破損部位代替耐火材料磚做為工作襯使用，故所使用的材料要求具有耐熱風(fēng)沖刷、中高溫強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性好、收縮小、免烘烤等特點(diǎn)。
建議熱風(fēng)爐修復(fù)用澆注料，性能指標(biāo)見(jiàn)表3。
4 結(jié)語(yǔ)
? ? 目前，隨著高爐冶煉強(qiáng)度的增加，熱風(fēng)爐風(fēng)溫逐漸增加，熱風(fēng)管網(wǎng)破損情況加劇，熱態(tài)下在線修復(fù)只是利用高爐休風(fēng)時(shí)間進(jìn)行，不需要涼爐，的高爐正常檢修時(shí)間內(nèi)就能完成施工，不影響高爐的生產(chǎn)計(jì)劃，既有利于高爐順行生產(chǎn)又有利于熱風(fēng)爐管網(wǎng)長(zhǎng)壽使用。公司采用上述修復(fù)方法與材料對(duì)國(guó)內(nèi)大中小型各類多座高爐熱風(fēng)爐管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行了維護(hù)性修復(fù)，均取得了理想的效果。
