一种高炉冷热面在线压浆工艺

技术领域

本发明高炉修补技术领域，具体涉及一种高炉冷热面在线压浆工艺。

背景技术

新建或大修高炉投产后，因设计原因、耐材质量、施工质量及后期生产过程使用的原燃料、漏水等主客观因素影响，每个高炉均存在不同程度、不同位置的煤气泄漏情况，煤气泄漏既破坏高炉耐材，也威胁作业人员生命安全。高炉煤气泄漏也验证了炉内冷热面存在窜气通道，高温煤气携带的粉尘不仅冲刷钢结构、碳砖外部形成沟壑侵蚀，也严重影响热面捣料层的导热性能，进而高炉在生产过程中不能形成稳定有效的渣铁壳保护壳，碳砖会出现象脚侵蚀、鼠洞、断裂等异常情况，大大降低高炉炉役寿命。

针对此类情况，需要对高炉进行冷热面压浆维护，而大部分压浆维护时采用同种成分压浆料，并未根据高炉不同位置进行压浆料的调整，同时对于压浆料的成分也基本采用比较传统的碳质压浆料，并未根据压浆位置的需求进行适应性调整，造成修补后的高炉仍然存在一定的泄露及作业的危险性。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种高炉冷热面在线压浆工艺，该工艺根据高炉不同位置进行压浆料的调整，并且对传统的碳质压浆料进行了进一步的改性处理，从而使得修补后的高炉能够达到长久的使用需求。

具体的，本发明提供一种高炉冷热面在线压浆工艺，包括以下步骤：

S1：高炉休风前，根据设计图纸，针对不同位置的煤气泄漏、炉缸异常侵蚀情况确定压浆孔的开孔位置、数量、使用的材料、施工顺序；其中压浆所使用的压入料包括高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料；

S2：高炉休风期间，按照步骤S1确定的开孔位置和数量完成压浆孔的开孔、疏通、焊接工作；

S3：高炉送风恢复正常后，根据步骤S1确定的压浆材料、施工顺序进行在线压浆作业；

作为本发明的进一步说明，所述高铝质复合隔热压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉30-40份，Al

作为本发明的进一步说明，所述高炉的风口大套和法兰、炉腹上部区域煤气泄漏时，使用所述高铝质复合隔热压入料进行压浆。

作为本发明的进一步说明，所述碳化硅-碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉60-65份，Al

作为本发明的进一步说明，所述高炉的风口中套和大套、铁口区域煤气泄漏时，使用碳化硅-碳质复合压入料进行压浆。

作为本发明的进一步说明，所述高导热碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉60-65份，Al

作为本发明的进一步说明，所述高炉的炉基煤气泄漏时，使用炉底煤气泄漏专用封堵料，搭配所述高导热碳质复合压入料进行综合压浆。

作为本发明的进一步说明，所述高炉出现炉缸异常侵蚀情况时，使用所述高导热碳质复合压入料进行压浆。

作为本发明的进一步说明，所述改性碳源的制备过程如下：

以硅粉、鳞片石墨粉及熔盐为原料，采用熔盐法在石墨表面形成均匀、连续的碳化硅晶须涂层，获得改性石墨；

将所述改性石墨置于Y(NO

将所述沉淀悬浊液于65℃条件下搅拌30-40min，然后将溶液PH调节至9，最后过滤、真空干燥后得到氧化钇改性石墨。

作为本发明的进一步说明，所述硅粉、鳞片石墨粉及熔盐的重量比为1:2-3:2.5-3。

在进行复合碳源的制备过程中，首先采用熔盐法在石墨表面形成均匀、连续的碳化硅晶须涂层，从而获得SiC-C复合碳源，然后将Y(NO

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的在线压浆工艺能够依据维修部位选择匹配的压入料种类，其中的高铝质复合隔热压入料尤其适用于高炉的风口大套和法兰、炉腹上部区等侵蚀不严重，但要求较高的导热效果的部位；碳化硅-碳质复合压入料适用于风口中套和大套，尤其是对于铁口区域，能够有效提高该部分的抗铁水渗入和耐碱侵蚀性能；高导热碳质复合压入料则适用于炉底位置等异常侵蚀区域，且能够弥补该位置环流造成的炭砖结构变化。

本发明中的高铝质复合隔热压入料和高导热碳质复合压入料均采用了新引入的耐火纤维球，耐火纤维球为靠静电成型法聚合形成的松散型纤维球，直径为4～6mm，该耐火纤维球具有良好的分散度，在压入浆中，耐火纤维球会变得非常松散，但扔具有一定的聚合状态，此时耐火纤维球内的气孔己充满了浆液，可以呈悬浮状态，使得耐火纤维球分散均匀，不存在分区域的聚集或成大团絮状，因此，可以保证压入浆料的整体均一效果。

本发明中的改性碳源以SiC-C-Y

附图说明

图1为本发明实施例2中的原始鳞片石墨粉的SEM图；

图2为本发明实施例2中的改性碳源SiC-C-Y

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高炉冷热面在线压浆工艺，包括以下步骤：

S1：高炉休风前，根据设计图纸，针对不同位置的煤气泄漏、炉缸异常侵蚀情况确定压浆孔的开孔位置、数量、使用的材料、施工顺序；其中压浆所使用的压入料包括高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料：

高铝质复合隔热压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉30份，Al

碳化硅-碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉60份，Al

高导热碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉60份，Al

其中，改性碳源的制备过程如下：

以硅粉、鳞片石墨粉及熔盐为原料，采用熔盐法在石墨表面形成均匀、连续的碳化硅晶须涂层，获得改性石墨；其中，硅粉、鳞片石墨粉及熔盐的重量比为1:2:2.5；

将改性石墨置于Y(NO

将沉淀悬浊液于65℃条件下搅拌30min，然后将溶液PH调节至9，最后过滤、真空干燥后得到氧化钇改性石墨。

在制备成品压入料时，将高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料按照上述原料成分配比称量后，加入适量水后，置于搅拌机中混匀备用即可。

高炉的风口大套和法兰、炉腹上部区域煤气泄漏时，使用高铝质复合隔热压入料进行压浆。

高炉的风口中套和大套、铁口区域煤气泄漏时，使用碳化硅-碳质复合压入料进行压浆。

高炉的炉基煤气泄漏时，使用炉底煤气泄漏专用封堵料，搭配高导热碳质复合压入料进行综合压浆。

高炉出现炉缸异常侵蚀情况时，使用高导热碳质复合压入料进行压浆。

S2：高炉休风期间，按照步骤S1确定的开孔位置和数量完成压浆孔的开孔、疏通、焊接工作。

S3：高炉送风恢复正常后，根据步骤S1确定的压浆材料、施工顺序进行在线压浆作业。

实施例2

一种高炉冷热面在线压浆工艺，包括以下步骤：

S1：高炉休风前，根据设计图纸，针对不同位置的煤气泄漏、炉缸异常侵蚀情况确定压浆孔的开孔位置、数量、使用的材料、施工顺序；其中压浆所使用的压入料包括高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料：

高铝质复合隔热压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉35份，Al

碳化硅-碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉63份，Al

高导热碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉63份，Al

其中，改性碳源的制备过程如下：

以硅粉、鳞片石墨粉及熔盐为原料，采用熔盐法在石墨表面形成均匀、连续的碳化硅晶须涂层，获得改性石墨；其中，硅粉、鳞片石墨粉及熔盐的重量比为1:2.5:2.7；

将改性石墨置于Y(NO

将沉淀悬浊液于65℃条件下搅拌35min，然后将溶液PH调节至9，最后过滤、真空干燥后得到氧化钇改性石墨。

图1为上述原始鳞片石墨粉的SEM图，可见石墨表面光滑，具有明显的层状结构；图2为上述改性碳源SiC-C-Y

在制备成品压入料时，将高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料按照上述原料成分配比称量后，加入适量水后，置于搅拌机中混匀备用即可。

高炉的风口大套和法兰、炉腹上部区域煤气泄漏时，使用高铝质复合隔热压入料进行压浆。

高炉的风口中套和大套、铁口区域煤气泄漏时，使用碳化硅-碳质复合压入料进行压浆。

高炉的炉基煤气泄漏时，使用炉底煤气泄漏专用封堵料，搭配高导热碳质复合压入料进行综合压浆。

高炉出现炉缸异常侵蚀情况时，使用高导热碳质复合压入料进行压浆。

S2：高炉休风期间，按照步骤S1确定的开孔位置和数量完成压浆孔的开孔、疏通、焊接工作。

S3：高炉送风恢复正常后，根据步骤S1确定的压浆材料、施工顺序进行在线压浆作业。

将碳化硅-碳质复合压入料按照实施例2中的配比进行配料混匀，然后加水湿混直至均匀，加水量满足施工流动性能为标准，将物料放入三联模具中振动成型，振动时间120s，制得标准样条，室温养护后脱模，再经105℃恒温烘箱干燥24h，最后将试样在空气气氛下，经高温1500℃×3h保温烧成，自然冷却后得到待检测试样，并按照GB/T2997—2015检测试样的显气孔率，所得试样的显气孔率达到了9.5％，而传统的未改性球状沥青碳源所得试样的显气孔率仅为6.5％左右。

实施例3

一种高炉冷热面在线压浆工艺，包括以下步骤：

S1：高炉休风前，根据设计图纸，针对不同位置的煤气泄漏、炉缸异常侵蚀情况确定压浆孔的开孔位置、数量、使用的材料、施工顺序；其中压浆所使用的压入料包括高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料：

高铝质复合隔热压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉40份，Al

碳化硅-碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉65份，Al

高导热碳质复合压入料包括如下重量份的原料：电熔棕刚玉65份，Al

其中，改性碳源的制备过程如下：

以硅粉、鳞片石墨粉及熔盐为原料，采用熔盐法在石墨表面形成均匀、连续的碳化硅晶须涂层，获得改性石墨；其中，硅粉、鳞片石墨粉及熔盐的重量比为1:3:3；

将改性石墨置于Y(NO

将沉淀悬浊液于65℃条件下搅拌40min，然后将溶液PH调节至9，最后过滤、真空干燥后得到氧化钇改性石墨。

在制备成品压入料时，将高铝质复合隔热压入料、高导热碳质复合压入料及碳化硅-碳质复合压入料按照上述原料成分配比称量后，加入适量水后，置于搅拌机中混匀备用即可。

高炉的风口大套和法兰、炉腹上部区域煤气泄漏时，使用高铝质复合隔热压入料进行压浆。

高炉的风口中套和大套、铁口区域煤气泄漏时，使用碳化硅-碳质复合压入料进行压浆。

高炉的炉基煤气泄漏时，使用炉底煤气泄漏专用封堵料，搭配高导热碳质复合压入料进行综合压浆。

高炉出现炉缸异常侵蚀情况时，使用高导热碳质复合压入料进行压浆。

S2：高炉休风期间，按照步骤S1确定的开孔位置和数量完成压浆孔的开孔、疏通、焊接工作。

S3：高炉送风恢复正常后，根据步骤S1确定的压浆材料、施工顺序进行在线压浆作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。