現(xiàn)今高爐一代爐齡可長達15年，高爐長壽是煉鐵技術(shù)發(fā)展水平的標(biāo)志。國內(nèi)外對此進行了很多研究工作，在如何改進爐型設(shè)計、改進冷卻系統(tǒng)、選用優(yōu)質(zhì)耐火磚、提高筑爐質(zhì)量、改善高爐操作等方面，都取得了很大的成果，顯著延長了高爐壽命。盡管如此，耐火內(nèi)襯的損壞也是不可避免的。
高爐爐襯用耐火材料的損毀機理主要分為堿金屬侵蝕、氧化鐵的侵蝕、熱應(yīng)力的破壞作用、熱震的破壞作用。實際上，從爐子烘爐開始，耐火爐襯就開始遭到破壞。在生產(chǎn)過程中，爐襯因受到爐料磨損、含塵氣流沖刷等機械力的作用，以及受到高溫?zé)崃Φ淖饔煤推渌厥庑再|(zhì)的破壞作用而不斷損毀，并且高爐內(nèi)襯損壞的重要特點是不均勻地被侵蝕，爐襯一部分尚好，而另一部分則損壞嚴重。如果因局部損壞就進行中修或大修，不僅需要把原本尚可利用的磚襯全部拆除，浪費耐火材料，而且費時費工，其結(jié)果是不僅增加了維修費用，而且減少了生鐵產(chǎn)量，大大降低了經(jīng)濟效益。為解決此問題，現(xiàn)在除常規(guī)的高爐停爐大中修采用砌磚外，還有高爐噴補法、壓入修補法和壓力灌漿法，其中以前兩種修補方法使用較多。
高爐噴補法
噴補法采用高壓空氣輸送粒狀耐火材料，在噴槍內(nèi)與適量水混合，經(jīng)噴槍射至被修補的爐襯表面上，并附著于其上達到一定要求的厚度(可達幾百毫米)，以此取代重新砌筑耐火磚襯。實踐證明，高爐噴補具有以下幾點作用：
(1)充分利用了高爐原有爐襯耐火材料，降低了耐火材料消耗量。
(2)噴補作業(yè)時間短，節(jié)約中修時間，使高爐作業(yè)率提高。
(3)明顯減少高爐大中修時冷卻所需帶走的熱量，從而降低了能量消耗。
(4)噴補作業(yè)施工方便，噴補后有利于高爐維持合理爐型、改善爐料及煤氣流分布，提高了煤氣能量的利用，起到增產(chǎn)降耗的作用。
高爐噴補法一般可分為如下三種方式：
(1)普通冷態(tài)噴補。一般是在高爐爐內(nèi)搭腳手架或吊籃由工人進人高爐內(nèi)實施噴補，這種噴補技術(shù)多用于1000m3以下的高爐噴補作業(yè)，特點是噴補設(shè)備簡單，清理渣皮及松動殘襯較靈活，裸露的鋼板焊錨固件及安裝小水冷件或更換冷卻器較方便，噴補部位及厚度易控制。缺點是工人勞動條件較差，應(yīng)注意煤氣和隔熱處理。
(2)長槍噴補。長槍噴補是操作人員站在爐外，采用長槍對爐襯局部破損部位實施噴補作業(yè)。其特點是人員不進入爐內(nèi)，施工簡單，并可在調(diào)溫條件進行噴補。缺點是爐墻必須開孔或利用原有人孔，且只能對局部破損磚襯進行噴補。若爐襯大部分比較完整，只是局部破損或更換冷卻器、加裝小型水冷件，使用該方式可節(jié)省時間和經(jīng)費，較適合。
(3)遙控?zé)釕B(tài)噴補。遙控?zé)釕B(tài)噴補是將機器人通過爐墻開孔(或人孔)放入爐內(nèi)，懸掛在橋架上，操作人員在爐外通過電視屏幕觀察和調(diào)節(jié)噴補作業(yè)。
高爐遙控?zé)釕B(tài)噴補特點如下：
1)施工速度快：遙控噴涂比砌磚可縮短三分之二以上的施工時間，對于大型高爐來說，其經(jīng)濟效益是非常高的。
2)施工質(zhì)量高：通過遙控設(shè)備可控制供料速度、加水量、風(fēng)壓，從而控制反彈率達到合理的范圍，形成致密的、均勻的噴涂爐襯：
3)開爐方便，提高了高爐利用系數(shù)。遙控噴涂維修高爐不需要完全停爐，只需把料面降到一定高度、料面用封爐料封上即可，因此，重新起爐非常容易。通過遙控噴涂可按要求恢復(fù)爐型，因此，高爐起爐后，可很快恢復(fù)正常生產(chǎn)，高爐利用系數(shù)高。
4)施工的安全性高.遙控噴涂無需工作人員進入高爐工作，工作人員只需在髙爐外，通過遙控設(shè)備操縱噴槍進行噴涂，避免了工作人員進入高爐工作發(fā)生煤氣中毒、墜落、砸傷、碰傷等危險。缺點是設(shè)備較復(fù)雜，投資及維護費用較大。
壓入修補技術(shù)
壓入造襯是在爐殼上鉆孔或利用現(xiàn)存孔使用壓入設(shè)備將漿狀耐火材料壓入高爐爐墻內(nèi)壁，使之固化、燒結(jié)與爐墻內(nèi)側(cè)爐襯或冷卻壁牢牢黏結(jié)的一種爐襯修補工藝。
壓入料修補技術(shù)可以在不停爐情況下，利用高爐定期休風(fēng)時間，保持高爐的熱狀態(tài)，從髙爐外部對耐火材料內(nèi)襯進行維修，維修結(jié)束，即可恢復(fù)冶煉。此技術(shù)簡單易行，經(jīng)濟.可靠。壓入修補料的使用首先是通過爐殼測溫和打孔測厚，選擇好高爐內(nèi)襯的薄弱部位開孔，即爐殼發(fā)紅處的周圍或上部。在爐殼開孔處焊上壓緊短管，安好球閥及快速管接頭，然后用管道把開孔處和壓入機聯(lián)結(jié)起來,利用壓入機的高壓將配制好的壓入料壓入爐內(nèi)。爐內(nèi)的爐料起到“擋板”的作用，從內(nèi)擠壓壓入料，使壓入料在爐襯和爐料間擴展，迅速與爐襯黏結(jié)成一體。在爐溫的作用下壓入料很快硬化，修補了侵蝕脫落的耐火材料內(nèi)襯，在壓入孔的周圍形成一個耐火保護層，堵塞了爐襯內(nèi)氣體的對流通道，維護了高爐正常生產(chǎn)。壓入法可以在休風(fēng)期，爐料不下線時對局部溫度過高的部位進行修補，修補后可以繼續(xù)生產(chǎn)。高爐爐壁內(nèi)襯采用壓入料修補也比較有效。
壓入料修補技術(shù)在國外已作為一種實現(xiàn)高爐長壽的重要措施，日本及歐洲的一些國家已在幾十座高爐上采用了定期壓人修補的技術(shù)，大幅度地延長了高爐的壽命。日本從1962年著手研究對高爐爐身、爐腹部位進行壓入法修補，翌年獲得成功并推廣應(yīng)用。美國、英國、韓國也相繼對高爐進行了壓入修補。法國TRB公司等耐火材料制造公司在壓入料配料中加入了一些特殊的添加劑，當(dāng)壓入料壓入爐內(nèi)遇到熾熱的爐料后便會燒結(jié)“起殼”，使壓入料沿爐墻向四周擴展，最后固化在殘存爐襯或冷卻壁上。
目前，采用壓入法修補高爐時，使用的耐火材料主要為兩類，即水性結(jié)合材料和以酚醛樹脂為結(jié)合劑的材料。
水性結(jié)合材料主要由水玻璃、水泥、磷酸鹽結(jié)合而成，其主要化學(xué)成分為A1203、Fe203、K20+Na20、SiC，水性結(jié)合材料粘接強度較高，但在修補時爐襯溫度高，水分迅速蒸發(fā)，修補層容易發(fā)泡脫落，導(dǎo)致修補處不致密，易剝落。
以酚醛樹脂為結(jié)合劑的材料，大多由礬土、焦寶石、炭素等組成，如日本住友公司的酚醛樹脂結(jié)合修補料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、SiC或MgO、SiC、固定碳;國內(nèi)也報道了以熱塑性酚醛樹脂結(jié)合的修補料，其主要的化學(xué)成分為A1203、Si02、Fe203、K20+Na20、Ti02。硬質(zhì)壓人修補料的主要原料采用焦寶石、礬土、黏土、碳化硅、炭素材料。如果用水性結(jié)合劑，對中小型高爐比較適用;而對大型高爐，為了安全、高效，提高修補料的利用效率，多采用酚醛樹脂做結(jié)合劑。
