高爐爐缸的耐材包括導(dǎo)熱耐材和陶瓷杯兩部分，導(dǎo)熱耐材一般為碳磚，陶瓷杯作用是保護碳磚隔離鐵水，而傳統(tǒng)的陶瓷杯結(jié)構(gòu)為砌筑磚。煉鐵廠高爐爐缸在使用一定時間后，會因建設(shè)質(zhì)量、生產(chǎn)操作、材料品質(zhì)、尤其是強化冶煉等因素的影響，導(dǎo)致高爐的有關(guān)部 位發(fā)生不同程度的損傷，如：高爐爐缸陶瓷杯在高溫溶蝕、物料侵蝕的影響下，造成剝落，導(dǎo) 致基本功能喪失；爐缸部位因炭磚襯體蝕損、剝落、減薄，導(dǎo)致爐底熱流強度提高；鐵口部 位，也會出現(xiàn)不同程度的內(nèi)襯侵蝕、剝落，使出鐵口呈喇叭口狀，從而導(dǎo)致鐵口深度變淺、堵 口困難，炮泥用量增大；風(fēng)口帶部位，由于爐料的磨蝕、高溫的溶蝕、熱氣流的沖擊，會不同 程度出現(xiàn)耐火襯體減薄及不規(guī)整狀況；高爐爐身(含爐腹、爐腰)部位由于受物料沖擊、氣流 沖刷，化學(xué)侵蝕、熱態(tài)熔蝕等的作用，內(nèi)襯耐火材料(如耐火磚、噴涂料)減薄或脫落，冷卻壁 損壞，失去冷卻功能。

　　以上損傷會導(dǎo)致高爐的爐前操作環(huán)境惡化，存在嚴重的安全隱患，并直接影響高 爐的安全生產(chǎn)和使用壽命。

　　近年來，高爐爐身的修復(fù)施工一般采用，一是半干法噴涂料或濕法噴涂料(或曰噴注料)進行整體噴涂維護或采用砌筑耐火磚的方法修復(fù)高爐內(nèi)襯進行維護；二是噴涂料(或噴注料)進行高爐內(nèi)襯修復(fù)時，由于噴涂料干燥及燒成后，結(jié)構(gòu)的致密度較低，耐火性能較低，且與原高爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的結(jié)合度較差，修復(fù)完成后在使用時，耐火性能較低，容易發(fā)生脫落，使用壽命較短；三是碳磚砌筑+陶瓷杯磚砌筑的設(shè)計模式砌筑存在磚縫，鐵水易從磚縫中逐漸滲 透，先將陶瓷杯磚侵蝕掉，進而侵蝕碳磚，直至燒壞冷卻壁而發(fā)生爐缸漏鐵事故；高爐中修， 采用砌筑方式難度較大：一方面殘渣殘襯清理難度大，另一方面砌筑磚需預(yù)制，供貨周期長，且砌筑施工緩慢，效率低。

　　為確保高爐生產(chǎn)的正常進行及現(xiàn)場施工周期短、節(jié)省勞動力、結(jié)構(gòu)合理、修復(fù)快、檢修成本低以及延長高爐壽命，提高技術(shù)經(jīng)濟效益。

　　聯(lián)合榮大研發(fā)出國家新型專利技術(shù)——整體澆注的高爐爐缸。

　　該高爐爐缸包括爐缸冷卻壁、風(fēng)口、 象腳區(qū)及出鐵口，還包括側(cè)壁由內(nèi)向外依次設(shè)置的高導(dǎo)熱材料層和陶瓷杯體材料層，爐底由下至上依次設(shè)置的高導(dǎo)熱材料層和陶瓷杯體材料層，出鐵口處設(shè)有出鐵口預(yù)制泥包，風(fēng)口處設(shè)有風(fēng)口帶緩沖層。

　　該高爐爐缸通過如下流程進行整體澆注施工：

　　一是制備導(dǎo)熱層澆注料和陶瓷杯體澆注料；

　　二是清理修復(fù)爐缸；

　　三是采取泵送自流澆注成型的方法由下至上澆注爐底導(dǎo)熱層澆注料；

　　四是安裝支護爐壁導(dǎo)熱層澆注模具；

　　五是待爐壁導(dǎo)熱層澆注料脫水、硬化成型后，由下至上拆除爐壁導(dǎo)熱層澆注模具；

　　六是采取泵送自流澆注成型的方法由下至上澆注陶瓷杯體底部澆注料；

　　七是待陶瓷杯體澆注料脫水、硬化成型后，由下至上拆除陶瓷杯體側(cè)壁澆注模具。

　　該技術(shù)的特點及效果如下：

　　一是采用一體澆注成型的方式整體澆注高爐爐缸內(nèi)襯，一體成型的導(dǎo)熱層和陶瓷杯體具有更高的耐火度、干燥及燒后耐壓/抗折強度、荷重軟化溫度、體積密度，較低的顯氣孔率和重?zé)兓?，良好的抗沖刷、抗侵蝕、耐磨蝕性能，同時具有良好的熱震穩(wěn)定性。

　　二是由于一體成型澆注料結(jié)構(gòu)致密，且強度較高，耐火性較高，整體性大大提高，使?fàn)t身內(nèi)襯成為堅固致密的“耐火襯體”，使用壽命大為提高。

　　三是澆注料料體流動性較好，施工快速方便，快干防爆性能優(yōu)良，脫模時間短，能夠節(jié)省高爐內(nèi)襯維護和修復(fù)的施工時間，降低了施工難度和生產(chǎn)施工成本，減少了高爐頻繁停爐休風(fēng)檢修帶來的高爐作業(yè)率降低的損失，大大提高了高爐作業(yè)率，降低了材料消耗，提高生產(chǎn)效率、提高技術(shù)經(jīng)濟效益。

　　四是采用泵送自流型澆注方式一體成型導(dǎo)熱層和陶瓷杯體，不易形成裂縫，延長了高爐爐缸的使用壽命。

　　五是高導(dǎo)熱澆注料和陶瓷杯體澆注料不需提前預(yù)訂，供貨快、施工周期短，可大大節(jié)省勞動力和綜合成本。

　　六是對中修高爐，可保護性清理殘存碳磚，鑒于澆注料良好的自流填充效果，對殘存磚的清理表面平整度無嚴格要求，可進一步提高修復(fù)效率和降低檢修成本。（北京聯(lián)合榮大工程材料股份有限公司專家組）

　　圖一為爐缸整體澆筑過程支設(shè)模具

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　　圖二為利舊碳磚的側(cè)壁澆注

　　圖三為爐缸整體澆注效果（包括側(cè)壁、鐵口和風(fēng)口帶）

　　圖四為爐缸整個難題澆注效果（爐底、側(cè)壁、鐵口和風(fēng)口帶）