高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法与流程

本发明涉及高炉炉缸检修技术领域，具体涉及一种高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法。

背景技术：

高炉运行过程中，由于操作不当或耐材侵蚀程度不一，会出现局部冷却壁烧坏或磨损漏水的情况；炭砖在800℃左右温度下，会发生脆性断裂情况。风口带以上冷却壁，可采用休风降料线，抢修的方式快速更换冷却壁，热态喷补内衬；炉缸区域冷却壁，一旦出现冷却壁漏水，内部炭砖遭到水浸泡，或炭砖脆性断裂，热传导受阻，就会有炉缸漏铁的风险，造成重大事故。目前炉缸炭砖修复，一般是停炉清理炉缸，更换冷却壁后，从内部砌筑炭砖或者浇注高导热材料。持续20天以上的检修周期，效率较慢，大大影响高炉冶炼节奏。

高炉炉缸冷却壁破损，出现漏水，内部炭砖遭到水的浸泡而发生化学反应，造成炭砖粉化失去导热性；炭砖脆性断裂，产生间隙，影响热传导。因此，对此处修复，必须更换冷却壁、修复炭砖，现有技术步骤如下：

①高炉停炉，清理炉缸，从炉缸内部将破损冷却壁处陶瓷杯和炭砖清理掉；

②从外部移除破损冷却壁，安装新冷却壁，并用铁屑填料填充新旧冷却壁之间缝隙；

③从炉缸内部砌筑炭砖或者浇注高导热浇注料修复；

④修复此处陶瓷杯：砌筑陶瓷杯砖或者浇注高导热浇注料；

⑤新换冷却壁与炉壳之间壁后灌浆，烘烤高炉、投产。

该修复方案最大的缺点就是工期较长，一般需20天以上；其中砌筑炭砖或者陶瓷杯砖，会出现新旧砖之间难以结合问题。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提到的修复工期较长的缺陷，本发明提供一种高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法，包括以下步骤：

(1)割除受损冷却壁处的炉皮并取出受损冷却壁，清除受损炭砖，安装新冷却壁和新炉皮，所述新冷却壁与周围冷却壁之间留有缝隙，所述新炉皮的下部设有第一压浆孔，中部设有第二压浆孔，顶部设有排气孔；

(2)将压浆管依次穿过所述第一压浆孔和所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙后管口伸入新冷却壁与炭砖之间的空隙，将高导热浇注料通过压浆管以一定压力灌入并开始填充新冷却壁与炭砖之间的空隙，灌料过程中，所述高导热浇注料通过所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙灌入新冷却壁与新炉壳之间的空隙；

(3)从所述第二压浆孔观察灌料情况，待高导热浇注料漫至与所述第二压浆孔相同高度时停止灌料，并将所述第一压浆孔进行密封；

(4)将压浆管依次穿过所述第二压浆孔和所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙后管口伸入新冷却壁与炭砖之间的空隙，将高导热浇注料通过压浆管以一定压力灌入并开始填充新冷却壁与炭砖之间的空隙，灌料过程中，所述高导热浇注料通过所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙灌入新冷却壁与新炉壳之间的空隙；

(5)从所述排气孔观察灌料情况，待高导热浇注料漫至与所述排气孔相同高度时停止灌料，将所述第二压浆孔和排气孔密封。

优选的，上述修复方法中，步骤(2)中，所述压浆管的管口与所述第一压浆孔的高度一致。

优选的，上述修复方法中，步骤(4)中，所述压浆管的管口与所述第二压浆孔的高度一致。

优选的，上述修复方法中，所述排气孔与所述新冷却壁的顶部高度一致。

优选的，上述修复方法中，所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙宽度为30-50mm。

优选的，上述修复方法中，所述一定压力为0.3-0.5mpa。

优选的，上述修复方法中，所述高导热材料的粒径小于等于3mm。

优选的，上述修复方法中，所述高导热材料为碳化硅质、碳质或碳-碳化硅复合质。

优选的，上述修复方法中，所述高导热浇注料的固化时间为4～10h。

本发明提供的修复方法中，从炉外切割炉皮以及移除冷却壁，是为了简单快捷，节省修复工期；清理炭砖粉化层或脆断层，是为了保证后期使用过程正常导热；压入材料使用高导热材料，一方面保证材料强度，另一方面保证材料导热传递；所使用高导热材料为低温微膨胀材料，可保证开炉后材料与冷却壁无间隙贴合；采用压入方式施工，冷却壁热面与冷面同时填充，而且从底部漫上去，保证所有空隙充分填充。

本发明所取得的有益效果：

(1)大大缩减受损冷却壁和炭砖检修周期，仅需1天即可完成修复；

(2)保证每一层空隙充分填充，从而保证热量正常传递，无间隙隔热；

(3)检修成本极低，仅需正常压浆配合即可；

(4)大大提高高炉经济效益，市场前景极广。

附图说明

图1为炉缸修复前结构，其中①为炉皮，②为冷却壁，③为炭砖，④为陶瓷杯；

图2为炉缸割除炉皮、移除受损冷却壁并清除受损炭砖后结构；

图3为炉缸修复后结构，其中⑤为第一压浆孔，⑥为第二压浆孔，⑦为排气孔，⑧为高导热浇注料，⑨为新冷却壁。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供了一种高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水后的修复方法，在容积为1080m³的高炉炉缸上试用，所述高炉炉缸的冷却壁漏水，内部炭砖遭水浸泡后粉化，如图1所示，炉缸由内到外依次为陶瓷杯、炭砖、捣打层(本领域技术人员可以知道捣打层是高炉砌筑炭砖过程，采用碳质捣打料将炭砖和冷却壁之间缝隙填充而形成，本实施例中捣打层未在附图中标识)、冷却壁和炉皮。

具体修复方法如下：

(1)如图2所示，休风闷炉后，割除炉皮并移除受损冷却壁后，从炉外将粉化炭砖清理至硬面(未侵蚀的炭砖表面)，周圈粉化料全部清除。安装新冷却壁，所述新冷却壁与周围旧冷却壁之间保留40mm缝隙，安装新炉壳，新炉壳与新冷却壁之间由螺栓和进出冷却壁水管固定，所述新炉皮的下部设有第一压浆孔，中部设有第二压浆孔，上部设有与所述新冷却壁的顶部高度一致的排气孔；

(2)将压浆管的一头连接高导热浇注料碳化硅质，另一头依次穿过所述第一压浆孔、所述新冷却壁与下方旧冷却壁之间的缝隙后管口伸入新冷却壁与炭砖之间的空隙，所述压浆管的管口与所述第一压浆孔的高度一致。将高导热浇注料通过压浆管以0.4kpa压力灌入并开始填充新冷却壁与炭砖之间的空隙，灌料过程中，所述高导热浇注料通过所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙灌入新冷却壁与新炉壳之间的空隙，实现了新冷却壁热面和冷面一起填充高导热浇注料；

(3)从所述第二压浆孔观察灌料情况，待高导热浇注料漫至与所述第二压浆孔相同高度时停止灌料，并将所述第一压浆孔进行密封(压浆完毕后，压浆管不取出，外部密封焊接即可)；

(4)将新压浆管依次穿过所述第二压浆孔、所述新冷却壁与左侧旧冷却壁之间的缝隙后管口伸入新冷却壁与炭砖之间的空隙，所述压浆管的管口与所述第二压浆孔的高度一致。将高导热浇注料通过压浆管以0.4kpa压力灌入并开始填充新冷却壁与炭砖之间的空隙，灌料过程中，所述高导热浇注料通过所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙灌入新冷却壁与新炉壳之间的空隙；

(5)如图3所示，从所述排气孔观察灌料情况，待高导热浇注料漫至顶部后停止灌料，完成所有空隙(新旧冷却壁之间缝隙、新冷却壁与新炉皮之间空隙、新冷却壁与炭砖之间空隙)填充，将所述第二压浆孔和排气孔密封(压浆完毕后，压浆管不取出，外部密封焊接即可)，待高导热浇注料6小时硬化后，高炉即可投入生产。

对比例1

本对比例提供了一种高炉炉缸用冷却壁受损和炭砖浸水或脆断后的修复方法，在与实施例1相同的受损高炉炉缸上试用。

具体修复方法如下：

(1)休风闷炉后，割除炉皮并移除受损冷却壁后，从炉外将粉化炭砖清理至硬面(未侵蚀的炭砖表面)，周圈粉化料全部清除。安装新冷却壁，所述新冷却壁与周围冷却壁之间保留40mm缝隙，安装新炉壳，新炉壳与新冷却壁之间由螺栓和进出冷却壁水管固定，所述新炉皮的中部设有压浆孔，上部设有与所述新冷却壁的顶部高度一致的排气孔；

(2)将压浆管的一头连接高导热浇注料碳化硅质，另一头依次穿过所述压浆孔、所述新冷却壁与左侧旧冷却壁之间的缝隙后管口伸入新冷却壁与炭砖之间的空隙，所述压浆管的管口与所述压浆孔的高度一致。将高导热浇注料通过压浆管以0.4kpa压力灌入并开始填充新冷却壁与炭砖之间的空隙，灌料过程中，所述高导热浇注料通过所述新冷却壁与周围冷却壁之间的缝隙灌入新冷却壁与新炉壳之间的空隙，实现了新冷却壁热面和冷面一起填充高导热浇注料；

(3)从所述排气孔观察灌料情况，待高导热浇注料漫至顶部后停止灌料，完成所有空隙(新旧冷却壁之间缝隙、新冷却壁与新炉皮之间空隙、新冷却壁与炭砖之间空隙)填充，将所述压浆孔和排气孔密封，待高导热浇注料6小时硬化后，高炉即可投入生产。

效果对比

上述某1080m3高炉，采用对比例1方案修复后，高炉开炉10天左右，出现新换冷却壁底部窜气情况，后再次压浆解决。分析原因：修复过程，从冷却壁中部压浆，材料流入底部缝隙，但由于底部空气负压原因，有局部空间未完全密实，导致后期高炉运行过程窜气。而实施例1方案中，采用从底部至中部至顶部压浆方式，材料由下往上漫充，将所有缝隙填满，不存在窜气风险。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对其作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。