炉缸整体浇注技术在新建高炉中应用的可行性分析

炉缸整体浇注技术在新建高炉中应用的可行性分析

高炉炉缸整体浇注（代替传统陶瓷杯）技术，因其高度符合高炉炉缸原理且效果良好，在逐渐被众多高炉炼铁高炉检修技术所接受的同时，正在被越来越多的新建炼铁高炉项目所采用。

相较于传统的砌砖陶瓷杯，新建高炉炉缸整体浇注，实现了真正意义上“陶瓷杯”的“杯型”结构，浇注体可以起到良好的隔离和隔热的作用，更有助于高炉长寿及安全运行。另外，炉缸整体浇注技术，简单快捷，大大缩短施工工期；相对于传统炭砖生产高污染、高耗能等问题，炉缸浇注材料生产成本大幅度降低，可为钢铁用户节省了高炉建设费用。结合不定形耐火材料替代定型耐火材料的发展趋势，以及不定形耐火材料的优点，炉缸整体浇注技术，必将在未来新建高炉中占据更大的比例。

1、高炉炉缸技术

近年来，围绕高炉炉缸长寿化的技术一直在不断探索与发展。综合国内外研究以及实践，形成的主流意见认为：炉缸长寿的关键在于保持1150℃凝铁等温线处于炭砖热面以外，让炭砖内侧能够形成稳定的高黏度渣铁保护层，以避免炭砖与液态铁水的直接接触。因此，采用导热性好的优质炭砖，并在炭砖内侧砌筑或浇注一层不与铁水反应、耐侵蚀的材料，对炭砖加以保护的复合炉缸结构被普遍采用。

传统陶瓷杯，一般采用高铝质耐火砖砌筑而成，陶瓷杯与炭砖之间，采用碳素捣打料进行填充。这种炉缸结构，具有以下不足：

（1）需根据高炉尺寸，提前定制陶瓷杯砖，生产周期较长，一般在3-4个月；

（2）在高炉炉役后期检修时，炉缸清理要求较为苛刻，破坏性清理残余炭砖，造成资源严重浪费；

（3）炭砖与陶瓷杯砌砖难度较大，施工工期较长；而炉缸整体浇注施

工普遍周期都在7天之内。

（4）捣打料密封施工往往容易被忽视且实际施工效果难以保证，高炉投产后存在很大隐患。

传统砌筑陶瓷杯技术，在新高炉中应用较为普遍；但对高炉检修来说，在争分夺秒的大环境下，砌筑技术略显局限，所以炉缸整体浇注技术在越来越多的高炉检修中被采用，因其技术的成熟性、稳定性正在向新建高炉项目中延伸使用。

2、炉缸整体浇注

2.1技术简介

炉缸整体浇注，是基于传统陶瓷杯炉缸结构的一种技术。它采用不定形自流浇注料，以分批支模浇注的施工方式，还原或新建陶瓷杯结构。消除了陶瓷杯两大缝隙缺陷（砖块之间缝隙、陶瓷杯与炭砖之间缝隙），防止碱金属侵蚀炭砖，有效保护炭砖。脱模后整体性好，杜绝传统陶瓷杯“千砖千缝”的不可避免的问题，使得炉缸内的铁水无孔可入，而且所使用的材料，与铁水不会产生化学反应，真正起到了隔离与隔热的作用。

总体来看，炉缸整体浇注技术，具备以下特点：

（1）与传统砌筑陶瓷杯结构相比，生产、施工工期短，项目费用降低，环保节能，降低传统建设方式造成资源浪费和环境污染，社会效益极佳；

（2）炉缸浇注体与砌筑陶瓷杯结构相比具有：整体性好，能与炭砖界面紧密有效贴合。因此不存在传统陶瓷杯与炭砖间的间隙捣打料，避免了因气隙而造成“间隙热阻”的问题，使炉缸整体传热效率得以提高，1150℃凝铁等温线推移至浇注陶瓷杯的内部，炭砖得到有效隔离和保护。通过炉缸的浇注维修，不仅从根本上保障炉缸安全、长寿运行，而且减少了炉缸热损；

（3）对于风口区域，整体浇注的风口内衬能有效避免传统砖缝及风口

组合砖后填料层的影响，降低风口窜煤气的风险，杜绝炉腹上部及风口区煤气、水蒸汽、碱金属对下部炭砖及碳捣料的破坏。易挂渣，有效保护风口冷却设备，可以有效减少风口区检修灌浆次数，风口区耐材使用寿命得以延长。保持风口带（煤气流初始分布区域）的设计炉型，利于炉况稳定。

（4）炉缸陶瓷杯浇注料采用溶胶结合刚玉碳化硅质泵送浇注料，尤其是针对传统陶瓷杯砖（塑性刚玉砖、刚玉莫来石砖、碳复合砖等）从材质上进行了优化改进，因此具有更高的抗铁水熔蚀、抗渣蚀及抗碱侵蚀性能，同时其导热系数适中，更有利于炉缸渣铁粘滞层形成。

（5）炉缸整体浇注技术，可以根据炉底、炉缸侧壁、铁口区及风口区不同的工况条件、环境特点、损蚀机理，而采用不同性能的浇注材料，从而有的放矢，最大程度地提高炉缸各部位的效能和抗侵蚀机能。

3、结语

实践证明，炉缸整体浇注技术是炉缸结构的一次革命，是一种行之有效的炉缸材料技术，随着该技术研究的进一步深入与材料技术进步，复合材料整体浇注的炉缸结构完全有望在新建高炉项目取代传统的炭砖砌筑+陶瓷杯炉缸结构。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2y3l.html