长寿命高炉炉底炉缸耐材结构及维护方法技术

本发明专利技术提供一种长寿命高炉炉底炉缸耐材结构及维护方法，所述耐材结构中，高炉炉底自下而上为碳砖、陶瓷垫结构；陶瓷垫采用溶胶浇注料浇注制得；炉缸侧壁采用复合棕刚玉砖砌筑与溶胶浇注料浇注相结合的方式制得。本发明专利技术的长寿命高炉炉底炉缸耐材维护方法包括清炉，浇注前处理，炉底陶瓷垫浇注，炉缸侧壁复合棕刚玉砖砌筑，炉缸侧壁分段浇注、残铁孔冷却壁灌浆等步骤。本发明专利技术应用于高炉炉底炉缸耐材检修技术，克服了传统的高炉炉底炉缸陶瓷杯定形砖耐材检修困难、周期长和整体浇注陶瓷杯象脚区等部位侵蚀严重等技术问题。采用该检修方法整体施工维修时间与整体浇注陶瓷杯相当，寿命延长1

【技术实现步骤摘要】
长寿命高炉炉底炉缸耐材结构及维护方法


[0001]本专利技术属于冶金领域高炉炉体维护
，具体地说，涉及一种长寿命高炉炉底炉缸耐材结构及维护方法。

技术介绍

[0002]高炉炉体结构从下向上依次可分为炉底、炉缸、炉腰、炉腹、炉身等，根据工况环境不同，各部分所需的耐火材料材质不同，其中炉底、炉缸由于温度高，侵蚀大，对耐火材料要求最高。
[0003]高炉的炉底炉缸通常采用碳砖加陶瓷杯的组合方式，常用的碳砖有石墨碳砖、半石墨碳砖、自焙碳砖、微孔碳砖等；目前使用的陶瓷杯主要涉及刚玉莫来石砖、复合棕刚玉砖、微孔刚玉砖、塑性相结合刚玉砖等材质。碳砖加陶瓷杯的组合方式中，外层结构为碳砖，内层的工作层为陶瓷杯。碳砖的作用主要起到导热作用，将陶瓷杯内的热量导出到冷却壁，陶瓷杯的作用主要是维持热量，保证铁水温度，防止渣铁冲刷碳砖。目前国内陶瓷杯的主流配置是炉底杯垫采用刚玉莫来石砖、塑性相结合刚玉砖，炉缸、风口、铁口采用塑性相结合刚玉砖、刚玉氮化硅砖。
[0004]在高炉使用过程中，陶瓷杯材料在铁水环流的作用下，很容易形成蒜头状侵蚀或象脚状侵蚀，进而侵蚀碳砖本身，导致高炉炉缸炉底温度过高，需要提前进行大修。而高炉大修使用的陶瓷杯和炉底碳砖属于定型砖，一般需要提前半年以上订货。因此碳砖加陶瓷杯的组合方式存在采用的砌筑陶瓷杯砖需预制，供货周期长，整个炉底炉缸材料全部更换检修时间长，费用高等缺陷。
[0005]为了缩短高炉炉底、炉缸材料的检修时间，降低检修费用。CN105838833A提供了一种高炉炉底炉缸整体无缝浇注耐材检修维护方法，其通过使用溶胶结合刚玉碳化硅浇注料对炉缸侧壁分段进行支模泵送浇注，同时对铁口部位进行浇注，泵送浇注至高炉风口组合砖上沿，实现炉底炉缸整体无缝浇注，采用该整体浇注的方案可以使维修时间缩短为原来的三分之一，降低成本，然而使用整体浇注的陶瓷杯在炉缸象脚区侵蚀严重，存在炉底、炉缸寿命缩短的缺陷。CN111876538A公开了一种高炉炉底整体浇注修复结构及施工方法，当高炉炉底出现损坏时，在炉底衬砖上支模浇注高炉炉底浇注层，按照要求进行养护后拆模，可以修复高炉。但是由于不经过烧成，孔隙率大，抗渣侵蚀能力差，仍然存在炉缸象脚区侵蚀严重的缺陷。
[0006]因此，如何使炉底、炉缸的耐火材料既满足温度高、侵蚀大的工况需求，又能缩短维修周期，降低成本，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种检修时间短、成本低，满足高炉炉底、炉缸使用要求的长寿命高炉炉底炉缸耐材结构及维护方法。
[0008]为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供一种长寿命高炉炉底炉缸耐材结构，
所述高炉的炉底自下而上为碳砖、陶瓷垫结构；所述陶瓷垫采用溶胶浇注料浇注制得；
[0009]炉缸侧壁采用复合棕刚玉砖砌筑与溶胶浇注料浇注相结合的方式制得；
[0010]所述溶胶浇注料中各成分按质量百分数计为：Al2O
3 65％
‑
78％，SiO
2 3
‑
10％，SiC15
‑
25％和Fe2O
3 0.1
‑
0.5％，所述复合棕刚玉砖中各成分按质量百分数计为：Al2O360
‑
72％，SiC 15
‑
24％和Fe2O
3 0.2％
‑
0.8％，其性能满足显气孔率<10％，且满足表1中的条件：
[0011]表1
[0012][0013]前述的结构，所述复合棕刚玉砖砌筑与溶胶浇注料浇注相结合的方式为方案I或方案II：
[0014]方案I：从陶瓷垫开始砌筑复合棕刚玉砖至铁口下沿，然后以砌筑复合棕刚玉砖为模具进行溶胶浇注料的浇注，按要求进行养护；铁口下沿以上部分支模使用溶胶浇注料直接进行浇注，按要求进行养护。
[0015]方案II：从陶瓷垫开始砌筑复合棕刚玉砖至风口下沿，然后以砌筑复合棕刚玉为模具进行溶胶浇注料的浇注，风口下沿以上部分支模使用溶胶浇注料直接进行浇注，按要求进行养护。
[0016]优选地，复合棕刚玉砖的砌筑一次完成、炉底和炉缸侧壁的浇注可分次分段进行。
[0017]进一步地，陶瓷垫分两层内外环浇注，在炉底第一层和第二层中心垫浇注之前，需在外环浇注体侧面粘贴厚度为40
‑
60mm的耐火纤维板，以吸收溶胶浇注料的热膨胀。耐火纤维板粘贴厚度根据溶胶浇注料施工厚度以及膨胀系数计算得出。根据高炉设计情况，整体陶瓷垫的浇注厚度可以是750mm
‑
900mm。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种长寿命高炉炉底炉缸耐材维护方法，所述方法包括：清炉，查找炉底中心点，残铁孔修复，浇注前处理，炉底陶瓷垫浇注，炉缸侧壁复合棕刚玉砖砌筑，炉缸侧壁浇注以及残铁孔冷却壁灌浆等。
[0019]其中，炉底陶瓷垫浇注与炉缸侧壁浇注采用溶胶浇注料进行浇注；所述溶胶浇注料中各成分按质量百分数计为：Al2O
3 65％
‑
78％，SiO
2 3
‑
10％，SiC 15
‑
25％和Fe2O30.1
‑
0.5％；砌筑所用复合棕刚玉砖中各成分按质量百分数计为：Al2O
3 60
‑
72％，SiC15
‑
24％和Fe2O
3 0.2％
‑
0.8％，其性能满足显气孔率<10％，且满足表1中的条件。
[0020]前述的方法，清炉包括但不限于：拆除及清理高炉炉缸内废旧焦炭、矿、渣铁、粘结物及失效碳砖等，露出碳砖硬面。
[0021]前述的方法，浇注前处理包括但不限于：残铁孔修复，碳砖表面吹扫，炉底找平以及喷涂防氧化涂料等。
[0022]前述的方法，炉底陶瓷垫分两层内外环进行浇注，根据高炉设计情况，整体陶瓷垫的浇注厚度为750mm
‑
900mm。包括以下步骤：
[0023]1)以炉底中心点为基准，炉底第一层支模；
[0024]2)炉底第一层外环浇注：从模具以外，至炉缸侧壁的区域内，进行浇注，按照要求进行养护；
[0025]3)以炉底中心点为基准，炉底第二层支模；
[0026]4)炉底第一层中心垫及第二层外环区域浇注：在炉底第一层中心垫浇注之前，须在外环浇注体侧面粘贴厚度为40
‑
60mm的耐火纤维板，进行浇注，按照要求进行养护；
[0027]5)第二层炉底中心垫浇注：第二层模具拆除后，先贴厚度为40
‑
60mm的耐火纤维板，进行浇注，按照要求进行养护。
[0028]前述的方法，炉缸侧壁复合棕刚玉砖砌筑及炉缸侧壁浇注的方法可选用方案I或方案II：
[0029]方案I包括：从陶瓷垫开始砌筑复合棕刚玉砖至铁口下沿，然后以砌筑复合棕刚玉砖为模具进行溶胶浇注料的浇注，按要求进行养护；铁口下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.长寿命高炉炉底炉缸耐材结构，其特征在于，所述高炉的炉底自下而上为碳砖、陶瓷垫结构；所述陶瓷垫采用溶胶浇注料浇注制得；炉缸侧壁采用复合棕刚玉砖砌筑与溶胶浇注料浇注相结合的方式制得；所述溶胶浇注料中各成分按质量百分数计为：Al2O
3 65％
‑
78％，SiO
2 3
‑
10％，SiC 15
‑
25％和Fe2O
3 0.1
‑
0.5％，所述复合棕刚玉砖中各成分按质量百分数计为：Al2O360
‑
72％，SiC 15
‑
24％和Fe2O
3 0.2％
‑
0.8％，其性能满足显气孔率<10％，且满足以下条件：2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述复合棕刚玉砖砌筑与溶胶浇注料浇注相结合的方式为方案I或方案II：方案I：从陶瓷垫开始砌筑复合棕刚玉砖至铁口下沿，然后以砌筑复合棕刚玉砖为模具进行溶胶浇注料的浇注，按要求进行养护；铁口下沿以上部分支模使用溶胶浇注料直接进行浇注，按要求进行养护；其中砌筑复合棕刚玉砖根据现场情况采用2～3种砖型复合砌筑，砌筑厚度在230mm
‑
460mm，整体侧壁厚度为600mm
‑
700mm；方案II：从陶瓷垫开始砌筑复合棕刚玉砖至风口下沿，然后以砌筑复合棕刚玉为模具进行溶胶浇注料的浇注，风口下沿以上部分支模使用溶胶浇注料直接进行浇注，按要求进行养护；其中砌筑复合棕刚玉砖根据现场情况采用2～3种砖型复合砌筑，砌筑厚度在230mm
‑
460mm,整体侧壁厚度为600mm
‑
700mm。3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，复合棕刚玉砖的砌筑一次完成、炉底和炉缸侧壁的浇注分次分段进行。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的结构，其特征在于，陶瓷垫分两层内外环浇注，在炉底第一层和第二层中心垫浇注之前，需在外环浇注体侧面粘贴厚度为40
‑
60mm的耐火纤维板，根据高炉设计情况，整体陶瓷垫的浇注厚度为750mm
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900mm。5.长寿命高炉炉底炉缸耐材维护方法，其特征在于，所述方法包括：清炉，浇注前处理，炉底陶瓷垫浇注，炉缸侧壁复合棕刚玉砖砌...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春燕，马淑龙，王治峰，薄广远，陈茂峰，张积礼，金利鹏，孟庆彪，白骁，李燕京，高长贺，
申请(专利权)人：巩义通达中原耐火技术有限公司，
类型：发明
国别省市：