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混鐵爐綜合砌筑及貼補(bǔ)工藝介紹和耐材應(yīng)用(國家專利技術(shù)保護(hù))
[ 時(shí)間：2022-06-13 點(diǎn)擊：4631 ]
一、混鐵爐工作性質(zhì)
混鐵爐是 鋼鐵業(yè)在煉鋼過程中，對鐵水進(jìn)行周轉(zhuǎn)存儲、質(zhì)地混勻、保溫恒溫的專用裝置，其不可忽視的重要性在各大型鋼鐵冶煉企業(yè)日益增加，由于其動態(tài)連續(xù)作業(yè)、進(jìn)出鐵 水頻繁、儲量不固定、高溫氣氛侵蝕強(qiáng)等特殊因素，使傳統(tǒng)的磚襯砌筑和單一的整體澆筑容易出現(xiàn)脫落垮塌、侵蝕過快、日常維護(hù)困難、安全系數(shù)低、浪費(fèi)資源等問 題，嚴(yán)重阻礙和制約了鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)量和效益。
按照混鐵爐內(nèi)襯的發(fā)展情況，經(jīng)歷了兩個階段：
第一階段為整體定型耐火磚砌筑，此工藝的施工周期約為30天，要求勞工技術(shù)性強(qiáng)，內(nèi)襯所需耐火磚的形位公差均有較為苛刻的標(biāo)準(zhǔn)。在煉鋼使用期間，在高溫熔融物和機(jī)械力的碰撞下，混鐵爐內(nèi)襯的易損部位（圖一）（1）兌鐵沖擊區(qū)（2）渣線區(qū)（3）出鐵嘴下部 極易發(fā)生侵蝕過快的情況，這時(shí)的整體耐火磚砌筑內(nèi)襯，依照牛頓萬有引力和物體自重定律將面臨脫落垮塌，使混鐵爐內(nèi)襯驟然變薄或裸露，危險(xiǎn)系數(shù)急劇增高，對煉鋼的生產(chǎn)造成極大的影響。
第二階段為整體不定型耐火澆注料澆筑，此工藝的施工周期約為40天，爐襯烘烤時(shí)間長，后期爐襯修復(fù)難度大。在施工期間，整體澆筑施工的勞作強(qiáng)度大，施工完成后的爐襯烘烤階段和混鐵爐實(shí)際使用期間裝容量不足的情況下，依照物體熱脹冷縮的原理，爐襯極易出現(xiàn)炸裂和縫隙，給安全生產(chǎn)留下了巨大的隱患。在混鐵爐爐役的中后期，（3）出鐵嘴、（2）渣線等易損部位需要不斷的噴補(bǔ)維修才能維持使用壽命，造成了勞動強(qiáng)度大，資源浪費(fèi)，成本增加。同時(shí)在混鐵爐內(nèi)襯大修時(shí)，由于其殘余爐襯和高溫熔融物殘?jiān)纬蓤?jiān)硬的襯體，強(qiáng)度極大，需要采用爆破手段才能拆除，在企業(yè)生產(chǎn)不間斷的情況下，無疑使危險(xiǎn)系數(shù)再次增加。
二、混鐵爐綜合砌筑根據(jù)混鐵爐內(nèi)襯砌筑和使用在前兩階段的缺陷和不足，從煉鋼業(yè)的實(shí)際需要出發(fā)，結(jié)合各種內(nèi)襯材料的實(shí)際性能，將混鐵爐內(nèi)襯改進(jìn)為3-5-5結(jié)構(gòu)（圖二），經(jīng)過近年國內(nèi)20余座混鐵爐廠家的使用和科學(xué)求證，充分顯現(xiàn)了本發(fā)明的實(shí)用新工藝和優(yōu)良新性能。
根據(jù)混鐵爐綜合砌筑的工藝結(jié)構(gòu)（圖二），在混鐵爐的爐頂和出鐵嘴頂部位（Ⅲ），采用3層結(jié)構(gòu)，依次為一級保溫層、二級保溫層、工作層；爐墻和爐底部位（Ⅰ），采用5層結(jié)構(gòu)，依次為一級保溫層、二級保溫層、過渡層、預(yù)警安全層、工作層；出鐵嘴底部位（Ⅱ），采用5層結(jié)構(gòu)，依次為一級保溫層、二級保溫層、過渡層、預(yù)警安全層、工作層。
三、混鐵爐內(nèi)襯綜合砌筑工藝主要有以下特點(diǎn)：
1． 工期更短。“振冶”混鐵爐綜合砌筑工藝由于采用了更合理的施工流程和工程耗材，施工時(shí)間更加科學(xué)緊湊，比傳統(tǒng)的整體定型耐火磚砌筑節(jié)省5天時(shí)間，比整體不定型耐火澆注料澆筑節(jié)省12至15天時(shí)間。
2．安全系數(shù)更高。“振冶”混鐵爐綜合砌筑工藝針對冶煉行業(yè)的工作特性，把廠家的安全工作環(huán)境再次提高一個檔次，更有利于日常巡檢和維護(hù)，有更加便捷有效的警報(bào)指示和處理方法，避免事故發(fā)生的措施更有科學(xué)依據(jù)和系統(tǒng)保障。
3．綜合成本更低，綜合收益更高。以600T混鐵爐為例，傳統(tǒng)的磚砌混鐵爐一年的使用費(fèi)用（含日常維護(hù)費(fèi)）約為100萬元左右，整體澆筑混鐵爐一年的使用費(fèi)用（含日常維護(hù)費(fèi)）約為85萬元左右，“振冶”綜合砌筑混鐵爐一年的使用費(fèi)用（含日常維護(hù)費(fèi)）不足60萬元。
4．易于貼補(bǔ)修復(fù)，更節(jié)約投資，減少資源浪費(fèi)。“振冶”混鐵爐綜合砌筑工藝針對磚砌和整體澆筑需要持續(xù)噴補(bǔ)、工作強(qiáng)度大、資源耗費(fèi)大的弊端，獨(dú)創(chuàng)“混鐵爐貼補(bǔ)修復(fù)技術(shù)”，可免除混鐵爐的日常頻繁噴補(bǔ)，減輕工人勞動強(qiáng)度，有“一次爐役，一勞永逸；一次貼補(bǔ)，全新爐役”的特點(diǎn)。
四、混鐵爐貼補(bǔ)修復(fù)，依據(jù)整體定型耐材和整體不定型耐材砌筑（澆注）在鋼鐵企業(yè)中的實(shí)際運(yùn)行狀況不穩(wěn)定、壽命較短、維護(hù)強(qiáng)度高等因素，經(jīng)過多次實(shí)踐和改進(jìn)，特別適應(yīng)于原襯為整體定型/不定型耐材的混鐵爐。
本工藝主要針對混鐵爐原襯壽命短、局部侵蝕嚴(yán)重、爐殼溫度偏高、日常維護(hù)量大等非常態(tài)的爐役；貼補(bǔ)修復(fù)的耐材用量依據(jù)爐襯實(shí)際侵蝕狀況而定，一般用量為80-150噸，停爐時(shí)間一般約需16-20天（不含降溫時(shí)間，含烘烤升溫時(shí)間），修復(fù)后，可使用10-12個月，期間無需噴補(bǔ)，廠家可按照日常操作規(guī)范放心使用。
同時(shí)，混鐵爐貼補(bǔ)修復(fù)可多次、重復(fù)進(jìn)行，每次貼補(bǔ)修復(fù)后，都可使?fàn)t襯恢復(fù)一新，安全系數(shù)和使用性能都會逐步提高，將為企業(yè)大大降低維護(hù)成本，節(jié)約投資和節(jié)省資源。