目前,針對焦爐炭化室的損壞狀況,現有修補方法主要有:濕法噴補、半干法噴補、火焰噴補、等離子噴補、陶瓷焊補、燃燒室局部或全部重砌等方法。
1、濕法噴補和半干法噴補
濕法噴補和半干法噴補方法是焦爐修補中最早使用和使用最為普遍的兩種方法,該兩中修補方法都是將配置好的干粉料與水混合,在外加壓力作用下噴射到爐墻損壞部位而起到修補作用。濕法噴補中所用修補料加水量為40%-50%,半干法噴補中修補料加水量為15%左右。
濕法噴補的優點:一是能夠準確測量水及促凝劑等各物質組分,并將各組分混合均勻;二是噴補時物料可以緊密推擠得到一層致密的修補層;三是修補過程中沒有粉塵;四是修補料上墻率高,修補效率高。但是該修補料適合在低溫下對爐墻進行修補,高溫修補時,修補料中的水分在高溫環境下快速蒸發,導致爐墻溫度急劇降低,使爐墻產生熱震損傷。所以,濕法噴補無法滿足現代焦爐高溫修補的要求,已經逐漸被淘汰。
半干法修補技術要求其修補料有較好的流動性,由裝料斗通過壓縮空氣壓入混合器時不堵塞輸料管;修補料與15%左右的水混合后具有較好的流動性可以通過噴槍噴到作業面上;同時修補料要與硅磚在高溫下具有較好的快速結合能力,以防止修補料脫落?,F有半干法修補料主要原料為焦寶石、莫來石或高鋁礬土等鋁硅質原料,以及黏土、藍晶石等添加劑,常用結合劑為高鋁水泥或鋁酸鈣水泥。該修補料一般耐磨性較好,強度較高,成本低,但是該修補料附著性較差,掛料時間在6個月左右,修補時間短。同時,該修補料中含有15%左右的水分,高溫修補時水分蒸發造成爐墻溫度降低,同時焦爐炭化室熱補料的制備與性能研究8對爐墻造成熱震損傷。
2、干法修補
干法修補是指在修補過程中沒有水的參與,主要有火焰噴補和陶瓷焊補兩種方法?;鹧鎳娧a在七十年代發展起來,與傳統的濕法修補及半干法修補技術完全不同[46]。該修補方法是利用乙炔氣、氧氣等燃燒為焊補料提供熱量,焊補料被吹至爐墻表面時在高溫下快速熔融,同時硅磚表面出現熔融狀態,此時焊補料與硅磚熔融至一體,冷卻后焊補料與硅磚緊密結合在一起,從而起到修補作用。陶瓷焊補法最早是在1980年在應用在美國焦爐系統上,該方法與火焰焊補方法一致。干法修補的優點是修補料與硅磚結合強度較高,作用時間較長,同時修補效率較高。但是該修補方法要求乙炔、氧氣等為燃料,成本高,修補時溫度達到2000℃左右,不僅對造成硅磚結構損傷,施工環境也十分惡劣。
3、局部挖補修補
局部挖補修補方法,首先降低焦爐溫度,將爐溫降到500℃左右,然后更換損壞嚴重的硅磚。該方法一般用于焦爐服役后期,焦爐損壞嚴重,其他修補方法(如半干法噴補及干法修補等方法)無法有效修補。該方法是將原有損壞硅磚砌除,用新的硅磚替代破損硅磚。修補時,爐墻降溫至500℃左右,且爐門敞開時間較長,爐墻會產生裂紋等,造成爐墻二次損傷。局部挖補也是焦爐維修常用的一種方法,所用新的硅磚同樣存在熱震穩定性差,在作業過程中容易出現剝落、侵蝕等現象,更換后壽命一般在6-12個月。同時挖補修補降低爐溫且時間較長,不僅對爐墻造成二次損傷,也影響正常穩定生產,而且修爐勞動量大,幾百度的高溫對工人的損害程度大。故這種方法不常使用。
4、干式噴漿修補
干式噴漿修補方法是指將修補料以干式料的形式在外加壓力的作用下壓縮至噴槍口,在噴槍口處與較少的水分混合后噴射到修補面上起到修補作用的方法。其工藝程序進行見下圖1。
圖1 干式噴漿工藝圖
該修補料方法主要設備是干式噴漿機和噴槍,噴漿機選用HPZU-5型混凝土噴射機,可以連續加料,均勻送料。但這種修補料及修補方式的結果與半干法類同。
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