一體化全爐澆注技術(shù)為何迅速成為高爐大中修的方案？
發(fā)布時(shí)間：
2022-11-30
來(lái)源：
作者：
序言
一體化全爐澆注技術(shù)(專(zhuān)利號：ZL2020109906820)是河南華西科技集團自主研發(fā)的新型專(zhuān)利技術(shù)，其關(guān)鍵優(yōu)勢在于針對高爐各個(gè)部位受侵蝕的原因，有針對性地研發(fā)出各部位結構耐材。建立三個(gè)新材料體系及新工藝理論，采用的材料要求塑性成形，反應增強，材料要求嚴苛。改變傳統施工工藝，一次澆注成型，整個(gè)高爐內襯自下而上形成一個(gè)完整的整體。該技術(shù)已成功應用于國內多項大型高爐項目。一體化全爐澆注技術(shù)為何迅速成為高爐大中修的選擇?原因可以從以下四點(diǎn)反映說(shuō)明。
01 一體化全爐澆注技術(shù)的提出
隨著(zhù)產(chǎn)能限制和環(huán)境保護政策影響，造成國內高爐停開(kāi)爐頻繁，高爐的安全及爐襯壽命也承受著(zhù)考驗。高爐作為一個(gè)密閉高溫高壓的“黑匣子”，內部發(fā)生著(zhù)復雜多變的物理化學(xué)變化，高爐爐缸的侵蝕不可避免，進(jìn)一步推動(dòng)了高爐的大中修進(jìn)程。
傳統的高爐大修是使用組合磚將爐缸重新砌筑，冷卻壁局部或整體進(jìn)行更換，爐身局部采用耐材進(jìn)行噴補。這樣的維修弊病也是明顯，大量消耗人力、物力，分段分部位維修造成爐身爐型和設計爐型差異大，“竄氣”的通病更是讓鋼鐵企業(yè)一直頭疼不已。而且在物料的準備及生產(chǎn)等環(huán)節也產(chǎn)生了一定的重復性，造成資源浪費及環(huán)境污染。
華西華西科技集團專(zhuān)注高爐耐材維修64年，服務(wù)高爐項目超3000座次，經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)創(chuàng )新和技術(shù)累積，結合華西材料的獨特性和優(yōu)越性，自出研發(fā)提出國際的一體化全爐澆注技術(shù)。華西一體化全爐澆注技術(shù)的成功應用，使得高爐內襯可以接近于設計爐型，從根源上去除“竄氣”問(wèn)題，從而提升高爐利用系數，降低焦比，已經(jīng)廣泛地應用于國內外的大中小型高爐。
02 材料技術(shù)優(yōu)勢
華西科技與北科大1998年開(kāi)始研究高爐內襯耐火材料，建立三個(gè)新材料體系及新工藝理論：
金屬-非氧化物復合材料體系(金屬塑性相工藝理論);
氧化物-非氧化物復合材料體系(過(guò)渡塑性相工藝理論);
金屬-氧化物-非氧化物復合材料體系;
(1)利用金屬(Si/Al)的延展性實(shí)現塑性成型，利用高爐內的氮化及還原氣氛實(shí)現使用中原位合成高溫增強相(Si3N4/SiAlON),與非氧化物基材形成完美的鑲嵌結構，同時(shí)實(shí)現：優(yōu)異的抗化學(xué)侵蝕性能;使用過(guò)程中具有自修復功能;良好的抗熱震性能;
(2)以金屬-非氧化物復合材料體系為基底，通過(guò)非氧化物表面改性，采用溶膠凝膠成型工藝實(shí)現：良好的流動(dòng)性;快速干燥性能;干燥后的整體穩定性。
華西科技通過(guò)近30年的持續研發(fā)和創(chuàng )新，研發(fā)出高耐磨耐沖刷復合材料、鐵口抗侵蝕復合材料、高韌性賽隆復合材料、賽隆碳氮高強復合材料。在國內外各大鋼鐵企業(yè)得到成功應用，填補了行業(yè)內的多項空白，為鋼鐵行業(yè)做出了貢獻!
03 一體化全爐澆注耐材結構配置
爐底部位采用HX-LD自流澆注料代替傳統的陶瓷杯墊，能夠將有效抵御鐵水侵蝕，能夠穩定的維持爐底的熱平衡。
爐缸部位采用HX-LG高韌性氮復合材料代替傳統的陶瓷杯磚，消除了傳統陶瓷杯與炭磚之間的填充層，減少了熱阻層，使澆注的爐缸整體傳熱效率得到保證。
鐵口區域采用HXRJ-TK耐磨抗沖刷澆注料替代鐵口高鋁磚，更大限度提高鐵口襯體材料的強度和致密度，抵抗鐵水環(huán)流的沖刷，增大抗渣鐵侵蝕能力。
風(fēng)口區域屬于高溫區采用HXRJ-FK抗侵蝕澆注料代替傳統的風(fēng)口組合磚，快速形成渣皮，延長(cháng)風(fēng)口區耐材使用壽命。
爐腹爐腰部位冷卻壁熱面澆注采用HXNM-TICTC高強復合材料代替傳統的Si4N3-SiC鑲磚，韌性大，強度高，耐渣鐵侵蝕、抗堿性侵蝕。
爐身中上部冷卻壁熱面澆注采用HXNM-GL塞隆復合材料代替傳統的浸磷酸黏土磚，具有耐磨、強度高，韌性好，耐機械磨損、抗熱震。
整個(gè)全爐澆注過(guò)程采用在爐內進(jìn)行搭設腳架，支模，逐層泵送自流澆注，一次澆注成型，整個(gè)高爐內襯自下而上形成一個(gè)完整的整體，全爐澆注完成后依據烘爐曲線(xiàn)進(jìn)行烘爐，以保證材料的強度等性能能夠完全實(shí)現。
04 一體化全爐澆注技術(shù)高爐應用案例
近年來(lái)，華西一體化全爐澆注技術(shù)越來(lái)越多地成功應用于大中型高爐的維修項目。截至目前，澆注修復已達13座，市場(chǎng)占比92.86%。以安鋼1#2280m³高爐全爐澆注項目為例展開(kāi)敘述：
安鋼1#高爐由于環(huán)保管控原因頻繁停開(kāi)爐，部分未更換的冷卻壁陸續出現漏水現象，嚴重制約了高爐安全生產(chǎn)，考慮生產(chǎn)穩定性，2020年2月份開(kāi)始對該高爐進(jìn)行中修(高爐的鐵口、風(fēng)口區域澆注和高爐本體冷卻壁全澆注工程項目)。
由于做出搶修決定的時(shí)間倉促 ,受搶修工期及冷卻壁、鑲磚等備件耐材制造周期較長(cháng)等因素的影響,通過(guò)和相關(guān)設計院、高校、兄弟鋼鐵企業(yè)等單位進(jìn)行技術(shù)交流和探討,決定不再采用冷卻壁鑲磚的傳統工藝,直接采用一體化的全爐澆注技術(shù)進(jìn)行施工。1#鐵口區炭磚侵蝕較嚴重，完整炭磚最薄處僅98mm。從損壞的形式來(lái)看，多是漏水以后產(chǎn)生的炭磚疏松層和插氧槍時(shí)氧氣燒出的孔洞。
風(fēng)口區域的組合磚膨脹系數大，且兩條接觸縫的處理難度大，并且其耐熱震能力差，容易因應力裂紋而產(chǎn)生局部破損，另一方面，該高爐部分舊冷卻壁漏水，風(fēng)口及冷卻壁的漏水部分流到冷面，遇溫度升高時(shí)會(huì )產(chǎn)生蒸氣，造成雙重危害。
生產(chǎn)過(guò)程中部分冷卻壁出現漏水現象，停爐后對漏水的冷卻壁進(jìn)行更換，拆除更換5-7段銅冷卻壁94塊，拆除更換8-14段鑄鐵冷卻壁191塊。
1號高爐于2020年4月15日19：58點(diǎn)火開(kāi)爐，爐況恢復過(guò)程比較順利，壓量關(guān)系平穩，下料順暢，22日高爐順利達產(chǎn)。24日高爐負荷加到4.51，5月5日高爐負荷加到4.7，高爐日產(chǎn)達到5000噸以上。
根據最新跟蹤的數據，該高爐產(chǎn)量較去年提高了15%-25%，焦炭負荷較去年提高了25%，高爐爐況4月開(kāi)爐至今順行狀態(tài)始終較好，冷卻壁壁體溫度穩定均勻，爐內氣流順暢，爐型規則可控。
05 總結
華西一體化全爐澆注技術(shù)已迅速成為高爐大中修的選擇，標志著(zhù)高爐內襯發(fā)展史進(jìn)入到又一次技術(shù)革命。以施工工期優(yōu)勢、整體承包優(yōu)勢、服務(wù)品質(zhì)優(yōu)勢贏(yíng)得了市場(chǎng)的認可及國內外客戶(hù)的一致好評。
河南華西科技集團
地址：河南省鞏義市耐材聚集區創(chuàng )業(yè)路1號
浙江省湖州市長(cháng)興縣夾浦鎮長(cháng)興經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區城北工業(yè)功能區B區
電話(huà)： 4001665689
網(wǎng)址： www.zhangjue.cn
信箱： huaxi_5689@126.com
微信公眾號
頁(yè)面版權 © 河南華西科技集團 網(wǎng)站建設：中企動(dòng)力鄭州 本網(wǎng)站支持IPV6 SEO標簽 營(yíng)業(yè)執照 城市分站