轉爐爐襯的修補是延長爐襯壽命、均衡爐襯損毀、降低生產成本的有力措施。由于轉爐操作的不穩定因素,爐襯某些部位會出現過早地損毀,這時修補就應該開始,而且這種修補要維持到爐襯壽命中止。到爐襯使用的后期,修補量會不斷增加,修補所用的時間也不斷延長,已經影響到轉爐的穩定操作,這時爐襯壽命就應該中止了。在整個爐襯耐火材料消耗量中,修補耐火材料的用料量占l/3~1/2被認為是比較合理的修補量。
1.投補
將投補料從爐口投入爐內,搖動爐體。投補料在爐內余熱的作用下,出現流動性并鋪展在爐襯的蝕損部位。投補料應具有以下工藝性能:
1)投補料在轉爐爐襯的余熱溫度下(800~1200℃)有很好的鋪展性;
2)投補料在鋪展后能很快固化;
3)固體后的投補料與原爐襯材料有較好的粘結性;
4)投補料自身應有很好的抗侵蝕性。
投補料以鎂砂、鎂白云石砂為基本原料,工藝性能則主要決定于結合劑。常用的結合劑是瀝青、樹脂,或兩者的混合物。由于價格便宜,應用方便,我國鋼廠實際使用的投補料是以瀝青為結合劑的。
2.半干法噴補
半干法噴補實施噴補作業的噴補機包括貯料罐、壓縮空氣輸運機構、噴嘴;貯料罐中的噴補料經壓縮空氣送到噴嘴,混入適量水分(10%~l8%),在空氣壓力下以一定速度噴射到爐襯工作面上,噴補料最后粘結固化。影響噴補效果的工藝因素有:
(1)爐襯噴補是在熱態下進行的,工作面的殘余溫度對噴補效果有明顯影響,一般認為800~1000℃比較好;
(2)噴補料的顆料組成、結合劑、加水量、空氣壓力等對噴補料的附著率有重要影響。
噴補料的基本原料是鎂砂和鎂白云石砂,結合劑則主要是粉狀硅酸鈉、磷酸鈉,及鈣、鉀的磷酸鹽、鉻酸鹽等。結合劑的作用是使噴補料有粘附性,能有效地附著在爐襯工作面上;另一個作用是在高溫下能形成高溫礦物相,使噴補料不但能與爐襯工作面牢固地燒結成一個整體,而且使自身有很好的抗侵蝕性。形成的高錳礦物相為Mg2Ca4(P04)SiO4,熔點1735℃。可以看出,在噴補料組分中,含有一定量CaO是必要的。噴補料的有效性用附著率和使用次數來衡量,一般附著率要求大于85%。使用次數為3~5次。
3.火焰噴補
火焰噴補最先應用于焦爐的修補,后來擴展到轉爐爐襯上,是一項技術難度較大的新技術。對于轉爐爐襯,半干法噴補是既簡單又方便的方法。但是它有致命的弱點,即在噴補過程中加入水分,這些水分在接觸到修補工作面時,由于殘余熱量的作用,會產生大量蒸汽.并會蓄集一定的蒸汽壓,給噴補料和工作面的粘結以及噴補料的使用留下隱患。但火焰噴補不添加水分,而是配入可燃性物料,可燃性氣體和氧氣,噴補料在噴射過程中燃燒發熱,一部分物料成熔融態,接觸到有相當高溫度的工作面時,會馬上熔融燒結成一個整體。
配入的可燃性物料和可燃性氣體包括焦炭粉、煤粉、丙烷、甲烷、氧氣等。
火焰噴補多在轉爐出鋼后的作業間隙中進行,噴補時間很短,爐襯殘余溫度比較高,粘附效果好,因此使用壽命比較長,一般l0~20次。由于火焰噴補技術比較復雜,目前在國內外轉爐廠采用的較少。
4.轉爐爐襯的濺渣維護
采用激光測厚技術精確地測定出爐襯的殘余厚度,運用濺渣技術維護爐襯,使轉爐爐襯延長使用長壽,這是轉爐護爐技術的重大進步。