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高炉热风炉衬体发生蚀损的常用维修办法

热风炉的用途是利用髙炉煤气燃烧的热量,借助格子砖的热交换作用,为高炉提供高温的热风(约1200?1350℃,拱顶温度高150?250℃)。近代高炉技术现代化的内容之一就是采用高风温技术。把送往高炉的热风温度提高,不仅可以降低焦比,还能提高铁水产量。
热风炉的各部位砌体分别遭受煤气燃烧时的高温作用;煤气带入灰尘的侵蚀作用;燃烧气体的冲刷作用以及热交换过程中温度急剧变化的热应力作用;还有机械荷载作用。因为热风炉是一种较高的构筑物,蓄热室、燃烧室等处的砖在机械荷载和高温作用下,砌体发生收缩变形和产生裂纹,影响热风炉的使用寿命。因此,热风炉各部位所用的耐火材料,应根据其炉衬破损机理作相应的选择。热风炉用耐火材料的总要求是:蠕变率小,热容量大,高温强度好,具有良好的抗热震性。
主要热态维修技术
事实上,热风炉在正常使用过程中,也常出现一些异常。采用硅砖作内衬的热风炉,鉴于硅砖对温度波动敏感的特点,一般情况下并非对异常情况都需要冷却停炉后进行检修。如:炉壳出现局部髙温甚至红热,热风短管内衬耐火砖局部脱落等。
(1)炉壳出现局部髙温的处理。目前,对于炉壳局部髙温问题,比较有效的方法是灌浆。热风炉炉壳局部髙温,往往是由于耐火砖背部窜风引起的。灌浆的目的是封堵窜风的通道。为此,在具体处理过程中,重点注意以下几点:
1)确认红热部位,查清热风通道。这是采取灌浆措施成功与否的关键。
2)确定灌浆孔的开设位置。一般情况下,对于一个红热点位需要开设上下两个孔,下面的孔为灌浆孔,上面的孔是冒浆观察孔。灌浆的要领是利用耐火浆料的自重,在自下而上的流动过程中,充填缝隙。
3)严格控制压入机(灌浆泵)的压力。鉴于对炉壳局部红热是由于内衬耐火砖背部窜风的推断,在灌浆过程中只需把耐火浆料输送到缝隙中即可,而无须像普通灌浆维修时进行高压作业。如果压力过高,可能会导致内衬耐火砖发生松动甚至位移,酿成事故。
(2)热风短管内衬局部脱落的处理。热风炉混风室出口的热风短管内衬,由于长期处于温度波动的环境中,相比其他部位内衬砖更容易发生断裂和脱落,常见的现象是短管波纹管发红,甚至开裂而被迫停炉。
对于这种情况,常用的维修方法有两种:
1)一种是对短管进行局部冷却后,操作人员进入管道内,对损坏部位进行更换和维修。
这种维修方式的关键是在热风炉保温状态下,如何对热风短管进行局部冷却。
利用高炉休风时间,打开入孔,抽出热风阀,在热风阀的总管(右)侧和热风短管的混风室侧分别进行封堵。
作业人员从热风阀的位置进入,对热风短管的混风室侧进行两次封堵,以确保没有热风进入,热风阀的总管侧采用盲板进行两次封堵,以确保送风过程中,总管内的高压热风不会泄漏。
热风炉的操作方式改为逆向抽风,以使混风室内形成负压。这里需要注意的是,在进行逆向抽风操作过程中,重点关注热风炉炉顶的关键部位的温度不得低于控制温度点。不同的炉型结构和内衬材料控制温度点也不同。一般控制在700~900℃。
等热风短管内部的温度下降到具备人工作业条件后,施工人员进入管内,开始进行内衬耐火砖的更换和维修。
热风短管内衬修复结束后,需要等待另一次高炉休风机会,拆除各种封堵材料,安装热风阀,操作转为正常。
这种方法,适用于热风炉热风能力有富裕的情况。采用这种方法,可以基本不影响高炉的生产,而且在热风短管的修复过程中,可以做到安全有效,不受时间的限制。而对于热风能力不足,或紧急状态下,这种方法就不适用了。而需要紧急修补技术。
2)另一种,就是在热状态下进行喷补维修。
利用正常高炉休风机会,打开混风室入孔,安装特制的(一般需要带有水冷循环系统)长杆喷枪,由操作人员在混风室外操作,对热短管内衬需要修复的部位进行喷补修复。
这时,同样需要热风炉逆向抽风操作方式配合,以使混风室内形成负压,改善入孔外操作人员的作业环境。
这种维修方式的最大优点是快速。可以在髙炉正常休风时间内完成热风短管的修复工作,可以起到应急作用。
有时,这种修复方式还与灌浆作业配合进行。这时的灌浆作业尤其需要注意开孔位置和灌浆压力的控制。
这种热态喷补方式所使用的喷补料,通常是硅酸铝系列的高强度热态喷补料。
凉炉与烘炉
在实际工作中,由于凉炉和烘炉方法不正确或控制不当,导致热风炉内衬耐火砖破损的问题经常出现,有些甚至导致内衬结构性破损。因此,正确地凉炉和烘炉,可以很大程度上延长热风炉的寿命。
不同的热风炉结构,不同的内衬配置不同,对升、降温速度的要求也不相同。
这里介绍一种热风炉的凉炉理论计算曲线和一种热风炉的实际烘炉曲线。
(1)理论计算曲线 :
这一凉炉曲线,是一种在根据热风炉内衬实际用硅砖的有关特性检测结果,针对炉顶硅砖砖衬结构形式,运用计算机模拟冷却风量和传热过程的方法,从理论上计算得出的凉炉曲线。


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