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高爐、熱風爐在線維修技術的經驗介紹
2013-11-21  |  來源:  |  瀏覽:4669次  |  編輯:admin
隨著高爐煉鐵技術的進步,高風溫、高風壓、高富氧、大噴吹、大風量操作制度已成為降低焦比,提高利用系數的有效措施。但由此造成的熱風爐供風能力和安全生產問題日益突出。熱風爐在役中、后期,爐襯損毀嚴重,時常發生掉磚、破裂、燒塌、渣化等現象。嚴重時出現由上至下的貫通性裂縫,高壓風將與爐殼相鄰的耐火保溫層及填充料幾乎掏空,爐內氣流通過裂縫出去,致使爐殼發紅,甚至撕開,造成熾熱爐襯材料飛出的事故。
熱風爐在線維修方法是從爐的破損機理著手,采用熱風爐 “ 在線維修 ” 技術,在高爐不停產、不休風的情況下,短時間內進行壓入灌漿維修,使熱風爐恢復到正常狀態。在線維修包括三部分:一是用紅外熱像儀在特定參數下全面檢測熱風溫度場,建立熱圖像檔案,為檢修提供依據;二是研究特殊的修復材料;三是通過特定的施工修復技術進行系統修復。
1 、建立熱風爐表面溫度熱圖像檔案
采用 Thermovision570 紅外熱像儀對在用的 20 座熱風爐建立溫度熱圖像檔案(見表 1 ),定期進行紅外跟蹤檢測。
2 、熱風爐壓入料的理化指標
以往熱風爐局部破損采用壓入灌漿處理效果一般不理想,原因是所用灌漿材料不匹配,其中多數為普通耐火泥加水攪拌而成。在耐火泥中適量加入漂珠效果稍好,但由于漿體本身無強度,收縮大,流動性不好,不能阻止熱氣流流動,爐殼降溫不明顯,未能從根本上解決問題。理想壓漿料必須具強度高、隔熱性好、硬化時間可調整、顆粒度適宜、流動性好、收縮小等特點。
根據使用情況,可將熱風爐襯分為三段。領先段為黏土磚大墻段。該段熱風溫度較低;第二段為高鋁磚大墻段。該段溫度較高,墻體破損、裂縫較多、較大,壓漿料除了強度要求外,隔熱性能尤為重要;第三段為熱風爐拱頂部位。該段溫度最高,壓漿料除考慮強度、隔熱性能外,還應考慮吸收熱風爐爐襯的膨脹應力,應具有可壓縮性。據此確定熱風爐三個區段壓入料性能指標(見表 1 )。
3 、壓入料性能的研究
超細粉對壓入料性能的影響
( 1) 上述三種壓入料全部采用無生料體系,即不加入結合黏土,所以超細粉技術就成為高性能壓入料的關鍵技術。超細粉能有效提高壓入料的流動性能和懸浮性能,防止顆粒偏析及沉淀。同時其所具有的聚合凝膠作用能顯著提高壓入料的強度指標,使其具有良好的流動性,不沉淀、不堵管,漿體很容易從地面壓至熱風爐拱頂。
(2) 為使壓入料強度高、收縮小、不開裂,并具有良好的流動性,合理的粒度組成非常重要。臨界粒度大時,壓入料的強度指標高,硬化時間較快,收縮較小,但流動性明顯降低。臨界粒度偏小時,流動性能好,但收縮較大,強度偏低。故確定臨界粒度為 2mm 和 3mm 兩種。
(3) 加入氧化鋁纖維球對壓縮率的影響
在 YHCH-10 壓入料中加入一定量的氧化鋁纖維球,保證壓入料具有 10%~12% 的壓縮性,以吸收拱頂膨脹應力。
(4) 硬化劑對硬化時間的影響
傳統壓入料在爐內無阻損時,可以到處流動,以至于流入格孔磚間隙和燃燒室內,影響熱風爐的正常使用。加入硬化劑后,可使壓入料在 30~120min 、溫度在 100~ 300℃ 條件下完全硬化。
4 、熱風爐壓入料的應用
首先應在送風狀態下,檢測熱風爐爐殼溫度分布并建立熱圖像檔案,對高于 150℃ 以上區域分別編號,確定修復方案。在高爐不停產的情況下,每天應對一座熱風爐進行壓人料灌漿施工。熱風管道則利用定修時間采用 YQ-50 壓入料,利用灌漿機進行壓漿施工。灌漿施工完成后,應再次對熱風爐進行紅外線溫度場檢測。熱風爐壓入泥漿的部位,爐殼溫度會隨之下降,最后再根據溫度下降的圖像,對局部爐殼溫度 ≥ 150℃ 以上部位進行二次灌漿處理,為補新裂縫確保爐殼溫度 ≤ 150℃ ,從而消除熱風爐安全運行的隱患。
5 、壓入設備的選用
在熱風爐在線壓漿維修中,全國煉鐵業廣泛選用了石家莊市軍威高新技術研究所研制的“爐衛士”牌高壓灌漿造襯機。這種設備壓力大,漿料打入較深,能壓入內襯維小及空洞內,使耐材形成的密度和強度較大,與原襯層結合度較緊密。這種設備施工中的應變能力很強,操作方便可靠,故障率低。
6 、結束語
熱風爐在線維修技術是一項系統技術。集熱工測試、遠紅外掃描熱圖像、缺陷圖像分析、壓入材料選用、施工技術于一體、以實現高爐連續生產狀況下的維修。常選用的 YL-50 、 YQ-50 、 YHCN-10 系列材料強度高,保溫性能好,凝結時間合適,壓入性能好,再配以 GJ6-2Y 型高壓灌漿機壓入施工,完全能滿足熱風爐的在線維修。對熱風爐常見的爐殼發紅、撕裂、鼓包、意外燒損,能夠快速有效地修復,使熱風爐迅速恢復到安全工作狀態。通過成功修復正在運行的熱風爐內襯缺陷,使爐殼表面溫度達到設計要求,能消除安全生產的隱患,降低高爐休風率,能使高爐各項生產技術指標達到理想狀態。
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