鋼包包壁整體澆注永久層的局部和整體修補(bǔ)法

　　鋼包永久層需要具有一定的保溫性能，同時(shí)永久層也能有效的延長(zhǎng)鋼包鋼結(jié)構(gòu)殼體的使用壽命，但前提是確保鋼包永久層的安全。鋼水在鋼包內(nèi)溫度的損失有三個(gè)途徑：輻射、傳導(dǎo)和對(duì)流，假設(shè)不考慮鋼包上口的影響，分析鋼水溫度從內(nèi)襯產(chǎn)生的熱量損失，高溫鋼水的熱量首先傳遞給直接接觸的工作層耐材，然后逐漸向外傳導(dǎo)。一定厚度的耐材吸收到一定的熱量需要一定的時(shí)間段(含碳制品熱傳導(dǎo)性相對(duì)更高)，吸熱的速度是先快后慢，當(dāng)內(nèi)襯各部溫度分別達(dá)到一定的值后，只要鋼包正常運(yùn)行，內(nèi)襯各部溫度的變化較小。

　　整體澆注壁永久層整體修補(bǔ)法

　　鋼包在使用過(guò)程中，鋼水中的一些雜質(zhì)對(duì)鋼包內(nèi)襯耐火材料的侵蝕，加上工作層在使用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)急冷等原因，會(huì)使鋼包的永久層出現(xiàn)裂縫和損壞等現(xiàn)象，需要進(jìn)行局部的修補(bǔ)，即對(duì)永久層存在裂縫和缺口的部位用包壁修補(bǔ)料進(jìn)行修補(bǔ)，但是這種修補(bǔ)方法對(duì)永久層上的一些微裂縫不能得到及時(shí)的修補(bǔ)，使得鋼包在下一個(gè)使用周期過(guò)程中，微小裂紋會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大，容易使鋼水穿過(guò)工作層，在這些裂縫中形成冷鋼，增加了鋼包的使用危險(xiǎn)系數(shù)，而且這種局部的修補(bǔ)以后，工作層和永久層黏附在一起，不便于下一次鋼包大修時(shí)拆包解體，同時(shí)由于沒(méi)有中間層的保護(hù)作用，使得拆包機(jī)槍頭容易直接打在永久層上，對(duì)永久層造成不同程度的傷害，大大降低了永久層的使用壽命，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　鋼包永久層使用初期，由于盛裝鋼水時(shí)熱震、熱應(yīng)力等作用而不可避免地產(chǎn)生微裂紋，根據(jù)Griffith微裂紋理論，裂紋擴(kuò)展會(huì)形成更大的裂紋，直至引起材料斷裂，從宏觀上來(lái)看，就會(huì)在鋼包永久層形成明顯可見的裂痕，造成鋼水穿過(guò)工作層后在這些裂痕中形成冷鋼，不利于鋼包使用安全。此外，鋼包在使用過(guò)程中，永久層出現(xiàn)局部區(qū)域損壞后進(jìn)行局部修補(bǔ)，工作層和永久層會(huì)黏附在一起，后續(xù)工作層解體困難，會(huì)對(duì)永久層造成損壞。針對(duì)鋼包永久層耐材兩種主要的損毀現(xiàn)象，研究制定了相關(guān)的修補(bǔ)維護(hù)技術(shù)，調(diào)整了鋼包砌筑維護(hù)工藝，通過(guò)增加斷裂阻力可以降低裂紋擴(kuò)展速率，即在裂縫處使用耐材填補(bǔ)修復(fù)。鋼包工作層大修時(shí)，首先對(duì)較大損壞區(qū)域填補(bǔ)修復(fù)，然后在永久層表面均勻涂抹2mm厚的火泥。

　　不僅能使裂縫和缺口等部位得到及時(shí)修補(bǔ)，而且還能使一些微小裂縫得到修補(bǔ)，這樣既能及時(shí)有效的阻止微小裂紋繼續(xù)擴(kuò)大，避免鋼水在這些裂縫中形成冷鋼，提高鋼包的安全系數(shù)。而且修補(bǔ)的鋁鎂火泥層，使工作層與永久層在拆包解體時(shí)易分離，大大地減少拆包機(jī)對(duì)永久層造成的機(jī)械損害。

　　整體澆注壁永久層局部修補(bǔ)法

　　鋼包壁永久層目前普遍采用整體澆注，工作層渣線磚使用一定周期后需要拆除修理，由于渣線磚是使用拆包機(jī)或者風(fēng)鎬進(jìn)行拆除，在拆除過(guò)程中的振動(dòng)易損壞壁永久層的自流澆注料，進(jìn)而造成壁永久層澆注料開裂或者大面積脫落，一般情況下，如果壁永久層裂縫≤5mm，則用鋁鉻火泥進(jìn)行修補(bǔ)，如果壁永久層裂縫≥5mm，則用鋼包壁修補(bǔ)料進(jìn)行修補(bǔ)，但是如果在壁永久層大面積脫落的情況下還使用鋼包壁修補(bǔ)料修補(bǔ)，那么會(huì)由于修補(bǔ)料的密實(shí)度不夠而存在漏鋼風(fēng)險(xiǎn)。

　　因此技術(shù)人員提出用澆注原永久層的澆注料進(jìn)行修補(bǔ)，但是這種方法在實(shí)際操作時(shí)要使用振動(dòng)棒將自流澆注料振動(dòng)密實(shí)，由于振動(dòng)棒的振動(dòng)可能會(huì)造成已經(jīng)砌筑好的新渣線磚移位從而引起新渣線磚灰漿不飽滿或者磚縫超標(biāo)，同樣存在滲入鋼水甚至漏鋼的事故隱患，因此，如何提高鋼包壁永久層的修補(bǔ)質(zhì)量同時(shí)不會(huì)影響新渣線磚成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

　　當(dāng)鋼包渣線磚拆除后，永久層澆注料大面積損壞、破損或者脫落，破損永久層低于原設(shè)計(jì)澆注永久層高度時(shí)，研發(fā)使用自流料對(duì)破損的永久層進(jìn)行灌料修補(bǔ)，提高永久層的修補(bǔ)質(zhì)量和整體性，延長(zhǎng)修補(bǔ)部位的使用壽命。

　　施工步驟如下：

　　(1)渣線自流料外加潔凈水，使用專用攪拌機(jī)混勻，加水標(biāo)準(zhǔn)6.2～7.0%。攪拌好的料盡快使用，超過(guò)規(guī)定使用時(shí)間的料不得再使用或與新料混用。

　　(2)需要進(jìn)行灌自流料處理時(shí)，先砌筑1～2層渣線磚當(dāng)作灌自流料的模具，分層灌料時(shí)必須低于磚橫縫的高度20mm左右，分層的自流料不得與渣線磚橫縫同縫，邊灌料邊使用大鏟插實(shí)。如此反復(fù)，直到鋼包永久層灌料至原設(shè)計(jì)高度。

　　(3)灌料工序結(jié)束后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，最終與砌筑磚一并烘烤。