鋼包噴補材料及噴補過程物理化學(xué)基礎(chǔ)研究

研究不同噴補料組成等對噴補層體積穩(wěn)定性、噴補層與鋼包殘襯界面的物相與顯微結(jié)構(gòu)以及對噴補層與殘襯粘結(jié)強度的影響機理。在熱平衡、物料平衡及相平衡分析的基礎(chǔ)上，研究火焰噴補層性能、粘結(jié)機制、界面反應(yīng)動力學(xué)及其影響因素。揭示噴補層組成、結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系。研究噴補對純凈鋼冶煉的影響并優(yōu)化噴補工藝參數(shù)。從而大幅度提高噴補層壽命。 2100433B

半干法噴補技術(shù)是比較先進的噴補技術(shù)，噴補料含水只有12% ～ 15%，對爐墻不產(chǎn)生副作用，噴補速度快，最大噴補能力可達900kg/h，掛料時間長，操作簡單。

高爐噴補結(jié)構(gòu)與原理

半干法噴補機主要有貯料室、給料盤、混合器、噴槍及驅(qū)動裝置等組成。噴補料通過轉(zhuǎn)盤輸送后由壓縮空氣攜帶至混合器中與加壓水混合，加濕至含水量12% ～15%，噴補附著到焦?fàn)t爐體損壞部位，同時用鏟子將噴補面抹平、刮平，燒結(jié)凝固一段時間，以達到焦?fàn)t維護修補、延長使用壽命的目的。

高爐噴補技術(shù)指標

半干法噴補料主要有以下特點: 抗碎性和耐磨性好，熱導(dǎo)性好，與熱的爐墻結(jié)合力強，易于抹平。

高爐噴補技術(shù)的優(yōu)點

在焦?fàn)t正常生產(chǎn)條件下，半干法噴補料的制作工藝決定了其具有一定的附著性，噴補料附著率可達到87%以上。同時，噴補料與硅磚的結(jié)合性好，形成與硅磚同樣致密的材質(zhì)，能夠結(jié)合持久。同時半干法噴補便于噴補料的分層，在對嚴重部位進行噴補時，能夠有效控制噴補效果。

高爐噴補縮短檢修工期

耐火噴補料代替石棉水渣可減去人工填料的負擔(dān)，降低維修工人的勞動強度，提高施工機械化，因而縮短了檢修工期。

高爐噴補節(jié)約耐火材料

用噴補可保存原有的磚襯部分，不必全部將砌體拆除，故可以節(jié)省耐火材料。由于施工期縮短，噴補料的原料資源廣泛，故可降低檢修費用。

噴補料具有良好的抗氧化性，良好的抗剝落性和良好的抗堿性噴補后的爐襯整體性強，能回復(fù)原有爐型，也能滿足高爐冶煉的要求。

高爐噴補使用壽命較長

噴補料比石棉水渣填料的容量大，隔熱性能好，因而延長了爐身的使用壽命。

高爐噴補提高經(jīng)濟效益

噴補前，爐身上部受到侵蝕，爐料易在此部位形成混合層，邊沿氣流不穩(wěn)，4點頂溫分散較大，壓量關(guān)系波動，焦炭負荷加減頻繁。噴補后的爐型規(guī)整，允許做加重邊沿煤氣調(diào)整，焦比和燃料比均有不同程度的下降，降低了生鐵成本。

噴補時勞動人員僅為砌磚時工作量的10%，可節(jié)省大量勞動力，縮短補爐時間，提高高爐產(chǎn)量，采用噴補技術(shù)有可能完全取消高爐中修，從而使企業(yè)的經(jīng)濟效益顯著提高。

高爐噴補工藝過程要求

為了獲得良好的噴補效果，還必須掌握如下幾個要點：

（1）爐內(nèi)爐料線及爐內(nèi)溫度的控制，爐內(nèi)溫度（包括氣氛、爐襯）的高低，直接影響到噴補料的回彈及噴補的效果。

（2）噴補面的吹掃。

（3）噴補距離（即噴槍口與爐墻的距離）。

（4）根據(jù)爐內(nèi)不同部位和不同的內(nèi)襯情況選擇不同的耐火材料。

高爐噴補性能要求

根據(jù)噴補的工藝特點,噴補料必須具備下列性能:

(1)良好的粘結(jié)強度,使其能與受補面牢固地粘結(jié)為一體;(2)重?zé)€變化率小;(3)回彈率低;(4)較高的耐火度和抗折強度(5)氣孔率低;(6)耐磨性好;(7)抗CO侵蝕性好。其中最基本的要求是粘結(jié)強度,因為如果噴補料不能牢固地與受補面粘結(jié)為一體,其它的性能也就毫無意義。

噴補料的組成和被噴補面的溫度對粘結(jié)強度、噴補壽命的影響通過實驗和實際使用可知。被噴補面溫度不同,噴補料的組成不同,結(jié)合劑不同,噴補料與噴補面之間的粘結(jié)強度也不相同。噴補層能附在噴補面上主要靠3種結(jié)合力:第一為噴射流作用下的物理結(jié)合力;第二為噴補料中結(jié)合劑作用產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)合力;第三為高溫下形成的陶瓷結(jié)合力。產(chǎn)生后兩種結(jié)合力的前提條件是噴補料的化學(xué)組成和性質(zhì)要與噴補面的化學(xué)組成和性質(zhì)相似,因此應(yīng)根據(jù)高爐爐身不同部位的要求來選用不同的耐火噴補料。被噴補面為粘土磚和高鋁磚時具備上述3種結(jié)合力,粘結(jié)強度就高;被噴補面為爐殼與冷卻壁、冷卻板等時,不具備后兩種結(jié)合力,粘結(jié)強度就小。如果在爐殼與冷卻設(shè)備上焊上鉚固板、鉚固釘,對噴補料有固定和支撐作用,粘結(jié)強度也會相應(yīng)的增大。若高爐壁面上還有部分殘余爐襯,則也會起到同樣的作用。