高炉喷补的3种主要方式

长期以来，为了维持开炉以后高炉的正常生产和长寿命，降低高炉的运行成本，国内外的高炉工作者围绕高炉内衬的维修不断进行着研究、开发和实践，取得了显著的成效。
尽管高炉内衬的维修方式形式多样，种类繁多，但从基本原理上看，主要可以归纳为以下几种：
(1)直接砌砖法。直接砌砖法也就是全部或局部重砌高炉炉衬，包括拆除一部分或全部的高炉内衬耐火砖，并重新砌筑新的耐火砖。这是一种传统的维修方式。这种维修方式可以实现炉衬结构的完全恢复。这种维修方式，必须把高炉完全冷却下来，炉料全部排空，并清理炉膛内部所有残留物，包括有害气体等。砌筑完成后，还需要经过烘炉、点火到生产爬坡等操作程序。从时间、费用等方面，尤其是占用生产时间方面，这种方式都不利于钢铁厂的效益。因而这种方式正逐步被新型的维修方式所取代。
(2)喷涂修补法。喷涂修补法简称喷补，是采用空气输送散状耐火材料。经喷枪喷射到需要修复的部位，并附着在其表面达到一定的厚度(一般可以达到几百毫米)，以此取代重新砌筑耐火砖衬，在残存砖衬或炉壳表面实现再造炉衬，恢复炉形。与其他维修方式相比，喷补的最大特点是修复的炉衬整体性好，可以再造炉形。
目前，国内外高炉的喷补方式主要有3种方式：
1)普通喷补。即等高炉完全冷却后，操作工人进入炉内直接进行喷补作业;
2)长枪喷补。制作特别的加长喷枪，操作工人从炉外对炉内的具体部位进行喷补。这种喷补方式可以实现高炉非凉炉状态下的修复;
3)遥控喷补。把特制的机器人放入髙炉炉内，操作工人从炉外通过有线监控设备对机器人进行上下旋转操作，对炉内具体部位进行喷补。这种喷补方式是目前常用的一种方式，这种喷补方式可以实现高炉非凉炉状态下的修复。
(3)灌浆修补法。灌浆修补法，也称为压入修补法。这种方法需要在髙炉炉壳(或穿透内衬耐火材料)钻出直通炉膛的孔洞，利用特殊压入设备，在一定的压力条件下，通过管道把特定的耐火材料从炉子外输送到指定的维修部位，达到充填间隙和修补炉衬等目的。由于这种维修方式可以利用高炉休风机会，从髙炉外对炉子内衬进行维修，对生产和炉体内部结构的影响小，对于高炉炉体耐火材料内衬局部的维修效果好，是一种经济而又可靠的修补技术，近年来得到越来越广泛的应用。
从维修的目的看，灌浆压入维修主要分两大类：
一类是充填式维修：压入设备把特定的耐火材料输送到指定的部位，包括耐火材料与耐火材料之间的间隙、耐火材料与金属件间隙等，达到充填修补间隙，阻、堵髙温气体通过间隙流动的目的;
另一类是造衬式维修：压入设备把特定的耐火材料从炉外，穿过残留的炉衬，送到炉内。利用炉内炉料对残留炉衬的挤压，并在一定压力作用下发生移动的特点，使压入的耐火材料在残留炉衬与炉料之间形成修补层，从而达到修补炉衬的效果。
(4)补充安装冷却器。由于髙炉热负荷的增大，或是原有冷却设备发生破损导致冷却强度下降后，内衬耐火材料破损严重，甚至炉壳发红、开裂。对于这种情况，近年来，研究了一种新型的维修方式并得到成功应用：安装雪茄式微型冷却器。
传统的冷却器包括水冷箱、水冷壁等。以这些传统技术为基础，综合冷却板结构的技术原理，设计出的雪茄式微型冷却器具有结构小，安装简单灵活，冷却效果明显和更换方便等优点。它可以安装在冷却板式结构的髙炉炉体，也可以安装在冷却壁结构的炉体，对于冷却壁结构的高炉可以在已经破损的冷却壁上破壁安装，也可以选择在冷却壁的间隙安装。
宝钢自从1997年研制并成功应用于髙炉以来，已经在冷却板式和冷却壁式的不同髙炉炉体上安装应用，结果显示：冷却效果明显增强，炉墙渣皮脱落明显减少，髙炉的生产更加稳定。
结合雪茄式微型冷却器的安装，近来一种新的维修方式研究开发成功：适当改造微型冷却器的结构，利用安装微型冷却器的位置和机会，从炉外灌入特殊耐火材料，在髙炉炉壳或内衬残留物表面实现造衬。
(5)冷却壁整体更换等。当冷却壁式高炉的冷却壁发生大面积破损、危及髙炉正常生产时，比较有效的方法是，整体更换冷却壁。
冷却壁整体更换的关键技术主要有四方面：
一是更换上去的冷却壁结构和尺寸。因为长期使用后，高炉炉膛的结构和尺寸不再是原设计时的数据了，对于更换上去的冷却壁结构和尺寸需要特别加以注意;
二是更换作业施工技术。在不停炉的热状态下，完全通过炉外作业来完成炉内的安装，必须要有完备的技术方案和充分的施工准备;
三是冷却壁更换完成后，其表面和背面的处理技术。一般讲，背部的间隙通过灌浆进行充填，表面往往喷涂一层耐火材料。这里的关键是如何处理背部灌浆和表面喷涂的结合，做到既不冲突相互影响，又防止出现板间间隙;
四是生产操作。更换冷却壁工程往往是长时间的(一般在100h左右)。工程开始前，需要降低料位线、降低炉膛温度、提髙炉膛内部的可见度，工程结束后需要恢复生产。需要较强的处理生产异常情况的技术水平。