攀钢2#高炉炉寿后期炉衬修补技术探讨

彭将国

（四川攀枝花市攀工修建分公司，四川攀枝花 617000）

0 引言

攀钢高炉是冶炼钒钛磁铁矿的重要设备。高炉炉衬长期经受频繁热负荷冲击作用，到了炉龄后期，炉衬损害日益严重。炉缸处（特别是铁口、渣口处）炉衬烧损严重，造成相对应冷却壁烧损，生产工况不稳定。如要平稳安全生产，须结束一代炉龄，进行大修。但由于高炉本体钢结构大部分完好无损，此时大修所需时间长、不科学也不经济。根据高炉炉衬情况拆除炉瘤悬浮物，通过更换烧损冷却壁，拆除损坏部位炉衬，恢复与冶炼工艺相匹配的耐材，以及喷涂造衬等方法，达到修复炉衬，完善冶炼所需炉型及生产工艺要求的目的，延长高炉炉寿。

1 高炉炉寿后期缺陷情况及修补工艺

在高炉炉寿后期高炉本体设备存在以下缺陷：高炉炉壳完好，局部冷却壁烧损；炉身部位炉衬完好，炉缸风口区域炉衬烧损严重，呈倒锥体形，炉底砖侵蚀3 层左右，炉基墩温度在设计允许范围内；炉身部位存在瘤状悬浮物。由于风口区冶炼温度较高，风口区、铁口区炉衬较薄，很难平稳生产，同时极易烧坏风口、渣口、铁口区域冷却壁而发生穿铁事故。

根据上述缺陷情况采取以下炉寿后期炉衬修补工艺：①保留高炉本体炉壳钢结构，局部修补、更换烧损冷却壁；②拆除炉内焦碳、残渣铁至渣口以下（为重新开炉恢复生产创造条件），拆除炉缸风口、渣口、铁口区域耐火炉衬并重新砌筑。

2 高炉炉寿后期缺陷修补施工条件

高炉炉寿后期炉衬破损严重，进入高炉内修复炉衬的施工存在严重安全隐患。采取以下措施，创造进入炉内安全施工的条件：①拆除高炉本体铁口外主铁沟炉衬4 m，铁口处炉壳及附属2 块冷却壁，形成铁口通道“大门”，作为物流通道；②利用炉顶检修人孔，在炉壳开孔、搭设钢砖保护棚和安设导出管堵板，为炉内作业提供安全保障。

利用钢砖保护棚、悬空安装简易升降平台，从上往下清理炉顶钢砖保护棚至风口区域的悬浮炉渣和炉瘤，施工完毕拆除简易升降平台，创造人员从风口、铁口大门处进炉的安全条件。

3 高炉炉寿后期缺陷修补施工过程

3.1 更换烧损冷却壁及铁屑勾缝施工

利用钢砖保护棚，在煤气封罩上焊接吊耳。通过铁口大门处运输通道、安装大型承重升降吊盘，进行炉身至炉缸区域处烧损冷却壁更换，拆装冷却壁均利用出铁口大门作为通道。冷却壁安装与勾缝同步进行，勾缝料填入冷却壁的深度与冷却壁等厚。为解决炉壳与冷却壁之间空隙漏煤气问题，在炉壳外安装Φ48 压浆管，待砌筑、喷涂炉衬完毕后压浆，压浆完毕封堵压浆管。

冷却壁勾缝料的配比（重量）：铁屑58.5%，525#矾土水泥18%，高铝细粉13%，水10.5%。

3.2 拆除炉缸区域旧炉衬到生根部位

高炉炉龄后期、炉衬损害日益严重。炉缸处炉衬厚度一般只有100～200 mm，局部甚至没有炉衬，呈倒锥台状炉衬。传统恢复工艺为高炉炉衬及炉内残渣铁全部拆除，重新从炉基墩上砌筑炉衬。为了缩短检修时间，现拆除旧炉衬到宽度大于500 mm，其中铁口区域宽度大于1000 mm（图1），炉内残渣铁作相应拆除，即可达到砌筑条件。

3.3 耐材选型、尺寸及外观要求

如采用刚玉组合砖按传统工艺恢复炉衬，砌筑难度大。因炉寿后期炉壳炉缸区域变形存在加工组合砖，特别在新旧炉衬结合处加工量更大。根据多年经验，选用材质为超致密黏土砖CZGN45（表1、表2），砖型为高炉G1、G2、G3、G4 通用砖号耐材（表3）。

3.4 炉缸部位炉衬恢复砌筑

（1）砌筑前提条件：炉缸、炉腹处冷却壁更换完毕；炉缸处耐材生根接触面打磨平整，见耐材本色，且同一层砖平整度小于5 mm/2 m，相邻砖错台小于0.5 mm。

（2）炉缸接槎处第1 层砖厚度与生根处厚度一致，第2 层开始每层砖向炉内退台15～20 mm 至砌筑图厚度。

图1 新炉缸炉衬生根面示意

表1 超致密黏土砖CZGN45

表2 超致密黏土砖尺寸允许偏差及外观要求 mm

表3 G-1、G-2、G-3、G-4 砖号尺寸

图2 铁口处炉衬砌筑示意

（3）炉缸区域砌砖采用平砌，特殊部位如铁口通道、风口上方采用侧砌，使用磷酸盐耐火泥浆上下错缝砌筑。炉缸砌砖从出铁口开始；砌出铁口时，出铁口框内的砌体应先砌。

（4）以炉壳为导面，从出铁口最低标高开始，按图纸尺寸平砌环状炉缸砌体。仔细研磨新旧炉衬结合部位水平缝、垂直缝，加工耐火砖。

（5）铁口处炉缸砖砌筑（图2）。

（6）渣口、风口炉缸砖砌筑（图3、图4）。

图3 渣口处炉衬砌筑示意

图4 风口处炉衬砌筑示意

（7）炉缸处其余砌体砌筑。高炉炉缸区域除铁口、渣口、风口为特殊砌体外，其余均为环状炉墙结构。均以炉壳为导面，按图施工即可。重点控制好水平缝、垂直缝、环缝、耐火泥浆饱满度。

（8）炉缸区域新炉衬砌筑质量要求（表4）。

表4 炉缸区域新炉衬砌筑质量要求

3.5 喷涂

炉缸炉衬砌体砌筑完毕后，炉顶钢砖下部至炉缸砌体部位采用机械手半自动化造衬喷涂。

4 结语

高炉炉寿后期炉衬修补一次需用25 d，已成功满足高炉继续再生产3 年。此技术有利于延长高炉炉寿，降低吨铁工序成本，改善炉况生产条件；同时也可解决炉缸粘接及结瘤影响生产工艺的问题。