攀鋼2#高爐爐壽后期爐襯修補技術探討

彭將國

（四川攀枝花市攀工修建分公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

攀鋼高爐是冶煉釩鈦磁鐵礦的重要設備。高爐爐襯長期經受頻繁熱負荷沖擊作用，到了爐齡后期，爐襯損害日益嚴重。爐缸處（特別是鐵口、渣口處）爐襯燒損嚴重，造成相對應冷卻壁燒損，生產工況不穩定。如要平穩安全生產，須結束一代爐齡，進行大修。但由于高爐本體鋼結構大部分完好無損，此時大修所需時間長、不科學也不經濟。根據高爐爐襯情況拆除爐瘤懸浮物，通過更換燒損冷卻壁，拆除損壞部位爐襯，恢復與冶煉工藝相匹配的耐材，以及噴涂造襯等方法，達到修復爐襯，完善冶煉所需爐型及生產工藝要求的目的，延長高爐爐壽。

1 高爐爐壽后期缺陷情況及修補工藝

在高爐爐壽后期高爐本體設備存在以下缺陷：高爐爐殼完好，局部冷卻壁燒損；爐身部位爐襯完好，爐缸風口區域爐襯燒損嚴重，呈倒錐體形，爐底磚侵蝕3 層左右，爐基墩溫度在設計允許范圍內；爐身部位存在瘤狀懸浮物。由于風口區冶煉溫度較高，風口區、鐵口區爐襯較薄，很難平穩生產，同時極易燒壞風口、渣口、鐵口區域冷卻壁而發生穿鐵事故。

根據上述缺陷情況采取以下爐壽后期爐襯修補工藝：①保留高爐本體爐殼鋼結構，局部修補、更換燒損冷卻壁；②拆除爐內焦碳、殘渣鐵至渣口以下（為重新開爐恢復生產創造條件），拆除爐缸風口、渣口、鐵口區域耐火爐襯并重新砌筑。

2 高爐爐壽后期缺陷修補施工條件

高爐爐壽后期爐襯破損嚴重，進入高爐內修復爐襯的施工存在嚴重安全隱患。采取以下措施，創造進入爐內安全施工的條件：①拆除高爐本體鐵口外主鐵溝爐襯4 m，鐵口處爐殼及附屬2 塊冷卻壁，形成鐵口通道“大門”，作為物流通道；②利用爐頂檢修人孔，在爐殼開孔、搭設鋼磚保護棚和安設導出管堵板，為爐內作業提供安全保障。

利用鋼磚保護棚、懸空安裝簡易升降平臺，從上往下清理爐頂鋼磚保護棚至風口區域的懸浮爐渣和爐瘤，施工完畢拆除簡易升降平臺，創造人員從風口、鐵口大門處進爐的安全條件。

3 高爐爐壽后期缺陷修補施工過程

3.1 更換燒損冷卻壁及鐵屑勾縫施工

利用鋼磚保護棚，在煤氣封罩上焊接吊耳。通過鐵口大門處運輸通道、安裝大型承重升降吊盤，進行爐身至爐缸區域處燒損冷卻壁更換，拆裝冷卻壁均利用出鐵口大門作為通道。冷卻壁安裝與勾縫同步進行，勾縫料填入冷卻壁的深度與冷卻壁等厚。為解決爐殼與冷卻壁之間空隙漏煤氣問題，在爐殼外安裝Φ48 壓漿管，待砌筑、噴涂爐襯完畢后壓漿，壓漿完畢封堵壓漿管。

冷卻壁勾縫料的配比（重量）：鐵屑58.5%，525#礬土水泥18%，高鋁細粉13%，水10.5%。

3.2 拆除爐缸區域舊爐襯到生根部位

高爐爐齡后期、爐襯損害日益嚴重。爐缸處爐襯厚度一般只有100～200 mm，局部甚至沒有爐襯，呈倒錐臺狀爐襯。傳統恢復工藝為高爐爐襯及爐內殘渣鐵全部拆除，重新從爐基墩上砌筑爐襯。為了縮短檢修時間，現拆除舊爐襯到寬度大于500 mm，其中鐵口區域寬度大于1000 mm（圖1），爐內殘渣鐵作相應拆除，即可達到砌筑條件。

3.3 耐材選型、尺寸及外觀要求

如采用剛玉組合磚按傳統工藝恢復爐襯，砌筑難度大。因爐壽后期爐殼爐缸區域變形存在加工組合磚，特別在新舊爐襯結合處加工量更大。根據多年經驗，選用材質為超致密黏土磚CZGN45（表1、表2），磚型為高爐G1、G2、G3、G4 通用磚號耐材（表3）。

3.4 爐缸部位爐襯恢復砌筑

（1）砌筑前提條件：爐缸、爐腹處冷卻壁更換完畢；爐缸處耐材生根接觸面打磨平整，見耐材本色，且同一層磚平整度小于5 mm/2 m，相鄰磚錯臺小于0.5 mm。

（2）爐缸接槎處第1 層磚厚度與生根處厚度一致，第2 層開始每層磚向爐內退臺15～20 mm 至砌筑圖厚度。

圖1 新爐缸爐襯生根面示意

表1 超致密黏土磚CZGN45

表2 超致密黏土磚尺寸允許偏差及外觀要求 mm

表3 G-1、G-2、G-3、G-4 磚號尺寸

圖2 鐵口處爐襯砌筑示意

（3）爐缸區域砌磚采用平砌，特殊部位如鐵口通道、風口上方采用側砌，使用磷酸鹽耐火泥漿上下錯縫砌筑。爐缸砌磚從出鐵口開始；砌出鐵口時，出鐵口框內的砌體應先砌。

（4）以爐殼為導面，從出鐵口最低標高開始，按圖紙尺寸平砌環狀爐缸砌體。仔細研磨新舊爐襯結合部位水平縫、垂直縫，加工耐火磚。

（5）鐵口處爐缸磚砌筑（圖2）。

（6）渣口、風口爐缸磚砌筑（圖3、圖4）。

圖3 渣口處爐襯砌筑示意

圖4 風口處爐襯砌筑示意

（7）爐缸處其余砌體砌筑。高爐爐缸區域除鐵口、渣口、風口為特殊砌體外，其余均為環狀爐墻結構。均以爐殼為導面，按圖施工即可。重點控制好水平縫、垂直縫、環縫、耐火泥漿飽滿度。

（8）爐缸區域新爐襯砌筑質量要求（表4）。

表4 爐缸區域新爐襯砌筑質量要求

3.5 噴涂

爐缸爐襯砌體砌筑完畢后，爐頂鋼磚下部至爐缸砌體部位采用機械手半自動化造襯噴涂。

4 結語

高爐爐壽后期爐襯修補一次需用25 d，已成功滿足高爐繼續再生產3 年。此技術有利于延長高爐爐壽，降低噸鐵工序成本，改善爐況生產條件；同時也可解決爐缸粘接及結瘤影響生產工藝的問題。