延長煉鋼轉爐爐襯壽命的幾種修補方法

由于煉鋼轉爐爐襯材料各部位工作的環境不同，造成了轉爐爐襯各部位不均勻蝕損，濺渣護爐技術雖可以通過濺渣造襯，但是難以在爐襯表面形成一均勻掛渣層，而且也很難對局部蝕損嚴重的部位進行修補，因此轉爐爐襯的修補是延長爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產成本的有力措施。由于轉爐操作的不穩定因素，當爐襯某些部位出現過早地損毀時，爐襯的修補就應該開始，而且這種修補要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期，修補量會不斷增加，修補所用的時間也不斷延長，已經影響到轉爐的穩定操作，這時爐襯壽命就應該中止了。轉爐使用的修補料主要有噴補料和熱自流修補料兩種。

轉爐用熱自流修補料

熱自流修補料主要用于轉爐的迎鋼面和出鋼側的部位修補，又稱為大面修補料，簡稱大面料。使用時將修補料從爐口投入爐內，搖動爐體，修補料在爐內余熱的作用下出現流動并鋪展在爐襯的蝕損部位，熱自流修補料應具有以下性能：

1、自流料在轉爐爐襯的余熱溫度下(800~1200℃)有很好的鋪展性和流動性。

2、自流料在鋪展后很快固化。

3、固體的自流料與原爐襯材料有較好的黏結性。

4、自流料自身應有很好的抗侵蝕性，能防止修補料層在下次冶煉時被侵蝕掉。

自流料以鎂砂、鎂白云石砂為基本原料，工藝性能則主要取決于結合劑。常用的結合劑是瀝青、樹脂，或兩者的混合物。傳統的轉爐大面投補料是中溫瀝青加拌的重燒鎂砂，及所謂的燒補料。一般修補一次碳化時間要40~60min，使用壽命為10次左右;在瀝青鎂砂基礎上，提高了原料檔次，采用了部分改性樹脂和添加劑，可以明顯提高大面投補料的使用壽命，并將固化時間縮短到30~40min.

還有一種就是含水的鎂質自流大面修補料。這種料實質上就是鎂質自流澆注料，它含有很多硅灰，加水量一般為5%~7%，基本上與鎂質自流澆注料相同。由于流動介質是水，所以燒結時間較短和環保。而且它是澆注料，加水量很少，因此它的體積密度較高，強度也較高，因此耐侵蝕和沖刷性能較好，即有良好的使用壽命，使用壽命一般達到25~35爐次。由于鎂質材料加水后，很快就硬化而失去流動性，因此，施工現場要放置一個攪拌機，加水攪拌后，馬上投入爐內。

由于鎂碳磚遠比鎂磚更適用于轉爐，因此，鎂碳質自流料修補轉爐大面應該是一個發展方向，值得進一步進行開發應用工作。同時今后在降低單耗和成本的目標下，大面料的結合劑也影視今后的一個研究和發展方向。

轉爐用噴補料

轉爐爐襯在爐役期間有局部損壞又不宜用補爐料修補的地方，如耳軸、渣線部位，可采用噴補技術。對局部損壞嚴重的部位集中噴射耐火材料，使其與爐襯磚燒結為一體，對 爐襯進行修復。轉爐爐襯噴補料的主要原料由鎂砂、結合劑、增塑劑和少量水組成。通常采用的噴補方法有干法噴補、半干法噴補、火焰噴補。

對轉爐爐襯噴補料的具體要求是： 有足夠的耐火度;能承受爐內高溫的作用;噴補料能附著于待噴補的爐襯上;材料脫落要 少;噴補料附著層能與待噴補的紅熱爐襯表面(800~1000℃)很好地燒結，熔融為一體， 并具有足夠的強度;噴補料附著層能承受高溫熔渣、鋼水、爐氣及金屬氧化物蒸氣的侵 蝕;噴補料在噴射管中能通暢流動。

實施半干法噴補作業的噴補機包括貯料罐、壓縮空氣輸運機構、噴嘴;貯料罐中的噴 補料經壓縮空氣送到噴嘴，混入適量水分(10%~ 18%),在空氣壓力下以一定速度噴射到爐襯工作面上，噴補料最后黏結固化。影響半干法噴補效果的工藝因素有：

(1) 爐襯噴補是在熱態下進行的，所以工作面的殘余溫度對噴補效果有明顯影響，一 般認為800 ~ 1000℃比較好;

(2) 噴補料的顆粒組成、結合劑、加水量、空氣壓力等對噴補料的附著率影響嚴重。 噴補料的基本原料是鎂砂和鎂白云石砂，結合劑則主要是粉狀硅酸鈉、磷酸鈉及鈣、鉀的磷酸鹽、鉻酸鹽等。結合劑的一個作用是使噴補料有黏附性，能有效地附著在爐襯工作面 上;另一個作用是在高溫下能形成高溫礦物相，使噴補料不但能與爐襯工作面牢固地燒結成一個整體，而且使自身有很好的抗侵蝕性。在噴補料組分中常要求含有一定量CaO,這 可以提高噴補料的高溫性能和黏附性。噴補料的有效性用附著率和使用次數來衡量，一般附著率要求大于85%，使用次數為3 ~5次。

火焰噴補最先應用于焦爐的修補，后來擴展到轉爐爐襯上，是一項技術難度較大的新技術。對于轉爐爐襯半干法噴補是既簡單又方便的方法，但是它有致命的弱點，即在噴補 過程加入水分，這些水分在接觸到修補工作面時，由于殘余熱量的作用，會產生大量水蒸氣，并會蓄積一定的蒸汽壓，給噴補料和工作面的黏結以及噴補料的使用留下隱患。但火 焰噴補不添加水分，而是配人可燃性物料、可燃性氣體和氧氣，噴補料在噴補過程中燃燒發熱，一部分物料成熔融態，接觸到有相當高溫度的工作面時，會馬上熔融燒結成一個整 體。配入的可燃性物料和可燃性氣體包括焦炭粉、煤粉、丙烷、甲烷、氧氣等。火焰噴補多在轉爐出鋼后的作業間隙中進行，噴補時間很短，爐襯殘余溫度比較高，黏附效果好，使用壽命比較長，一般噴補一次可以使用10~20次。

為了提高噴補料的質量，應該向優質鎂砂和鎂碳質噴補料的方向發展。噴補方法應該由半干法噴補向火焰噴補方向發展。近年來出現的一種干法鎂碳質噴補料(W(Mg〇)> 85%，C7%~ 10%)是一種干式料，干噴到熱爐襯時，內含發熱劑燃燒，導致結合劑熔化， 把噴到爐襯上的噴補料焊接在爐襯上。這樣附著率達到90%以上，這種噴補料也類似于火 焰噴補料，再加上是鎂碳質的，因此使用效果非常好，使用壽命增加到30次以上。