CN108342531B - 高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法 - Google Patents

高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法 Download PDF

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Abstract

高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法，所述煤气火压制材料成分质量百分比为：石墨碳粉25～30％；刚玉0.5～1.5％；二氧化硅24～35％；氧化铝24～35％；乙醇或甲苯稀释剂10.5～14.5％。所述各固体成分的粒度为50～250目。本发明压制材料可以有效封闭铁口区域永久砖和碳素捣打的气隙，消除铁口煤气泄漏的来源，保证高炉的正常生产运行。

Description

高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法
技术领域
本发明涉及高炉设备领域，特别涉及高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法，用于防止高炉铁口煤气泄漏。
背景技术
高炉铁口是高炉排放高炉的产品铁水、副产品炉渣的部位，其结构由外向内分别为铁口泥套10、铁口永久砖20；在铁口泥套10四周分别分布着铁口保护砖30、铁口冷却壁40，铁口框架50，铁口碳砖60，捣打料70；如图1所示。
在高炉生产过程中，由于炉内存在的高压与其他种种原因，铁口永久砖之间产生气隙，炉内的高压煤气透过气隙形成了一定的通道，带出了大量的显热，直接导致炉缸侧壁温度和铁口区域冷却壁电偶温度明显上升，同时造成铁口泥套维护困难，开口、堵口设备损坏，对高炉的正常生产过程中造成巨大的影响。
目前，国内外高炉都根据各自的情况采用了适合本高炉的铁口煤气火处理方法，常见的有铁口炭砖拆除甚至整体浇注以替换原有铁口孔道的处理方式。这些处理方法的实际效果不佳，铁口打开后铁口喷溅情况没有彻底得到控制，出铁前期内依然存在明显的喷溅现象，喷溅时间没有明显规律，通过炉前开口观察，铁口深度至一米左右时煤气泄露明显变大，也就是说在炭砖与浇注料接触面之间仍存在气隙。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高炉铁口框架通道煤气火压制材料及使用方法，可以有效封闭铁口区域永久砖和碳素捣打的气隙，消除铁口煤气泄漏的来源，保证高炉的正常生产运行。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
高炉铁口框架通道煤气火压制材料，其成分质量百分比为：
Figure GDA0002196027650000021
进一步，所述各固体成分的粒度为50～250目。
在本发明材料的配方设计中，石墨碳粉在该配方中减缓硅、铝材料在高温下的膨胀率，增加柔韧性；刚玉使该配方在铁口框架内抵抗高压煤气流的冲刷，确保材料的比重；二氧化硅该配方中起到耐高温作用；三氧化铝在该配方中能增加材料的强度；乙醇或甲苯稀释剂起到材料配方的调和剂作用。
本发明材料可以有效封闭铁口区域永久砖和碳素捣打的气隙，消除铁口煤气泄漏的来源，煤气火压制的耐高温，导热好的材料，不会对铁口框架产生腐蚀、锈蚀能够使复合材料与捣打材料和碳化硅砖紧密结合，具有自结合强度高，高温下能形成固化，耐热性好，且在低温、高温下均有一定的附着强度。
本发明压浆材料为碳质复合材料，具有自结合强度高的特点，高温下能形成固化，耐热性好，且在低温、高温下均有一定的附着强度。
本发明所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其包括如下步骤：
1)根据铁口框架尺寸，制作合适尺寸的压浆装置，准备压入浆料；
2)高炉休风状态下，清除泥套直至铁口永久砖表面，取下铁口保护砖，清理铁口永久砖表面，并清理铁口孔道内可能存在的耐材，用压缩空气吹扫，确保压入孔通道畅通；
3)将压浆装置以焊接方式安装在铁口部位，要求封板距离铁口保护砖永久层至少10mm；
4)将压浆装置连接压浆机，打开压浆机，使压浆料流入铁口框架铁口；
5)继续增大压浆机出口压力不高于30kg/m2，进行正常的压浆操作：压力控制按管道沿程压损不高于30kg/m2净压力，压入量控制不超过125kg/孔；
6)压浆结束后，关闭压浆装置，进行养护烘烤，先加温，60-80min，100～150℃，再升温40-50min，150～300℃，最后保温30-40min，300℃；
7)养护结束后拆除压浆装置，重新安装铁口保护砖，制作铁口泥套；
8)高炉送风，恢复正常生产。
进一步，步骤3)焊接安装时，先将四周点焊在铁口框架上，再逐步进行焊接，要求所有焊缝均是满焊。
又，所述压浆装置包括，封板，大小与铁口框架匹配，其上对角设置压浆入口孔、压浆出口孔，其中，压浆入口孔位于上部；压浆入口孔、压浆出口孔上分别设置压浆管，压浆管上设控制阀及快速接头。
优选的，所述压浆装置封板上分布纵横各两道金属条。
优选的，所述压浆管上的控制阀为球阀。
本发明的有益效果：
使用本发明的高炉铁口煤气火处理材料，由于选取了特定强度的压浆封板、选取了安全有效的复合压浆材料和工艺、科学合理的养护程序，可以快速、有效地消除由于设计缺陷，具有足够强度的带有加强筋板的压浆封板，可以保证压浆过程的顺利进行而不至于导致封板损坏，同时采用本方法处理后，可以有效封闭铁口区域永久砖和碳素捣打的气隙，消除铁口煤气泄漏的来源，保证高炉的正常生产运行。
附图说明
图1为高炉铁口孔道示意图。
图2为高炉铁口平面示意图。
图3为本发明高炉铁口煤气火处理装置的结构示意图。
图4为图3的侧视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
参见图1～图4，本发明所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其包括如下步骤：
1)根据铁口框架50尺寸，制作合适尺寸的压浆装置，准备压入浆料(树脂结合炭胶料)；
2)高炉休风状态下，清除泥套直至铁口永久砖20表面，取下铁口保护砖30，清理铁口永久砖20表面，用手提冲击钻清理铁口孔道80内可能存在的耐材，用压缩空气吹扫，确保压入孔通道畅通；
3)将压浆装置以焊接方式安装在铁口90部位，要求封板距离铁口保护砖30永久层至少10mm；
4)压浆装置通过快速接头连接压浆机，打开压浆机，使压浆料流入铁口框架50铁口90；
5)继续增大压浆机出口压力不高于30kg/m2，进行正常的压浆操作：压力控制按管道沿程压损不高于30kg/m2净压力，压入量控制不超过125kg/孔；
6)压浆结束后，关闭压浆装置，进行养护烘烤，先加温60-80min，100～150℃，再升温40-50min，150～300℃，最后保温30-40min，300℃；
7)养护结束后拆除压浆装置，重新安装铁口保护砖30，制作铁口泥套；
8)高炉送风，恢复正常生产。
进一步，步骤3)焊接安装时，先将四周点焊在铁口框架50上，再逐步进行焊接，要求所有焊缝均是满焊。
又，所述压浆装置A包括，封板1，大小与铁口框架50匹配，其上对角设置压浆入口孔101、压浆出口孔102，其中，压浆入口孔101位于上部；压浆入口孔101、压浆出口孔102上分别设置压浆管2、2’，压浆管2、2’上设控制阀F1、F2及快速接头。
优选的，所述压浆装置封板1上分布纵横各两道金属条3、3’。
优选的，所述压浆管2、2’上的控制阀F1、F2为球阀。
本发明采用专门设计的带压浆孔的铁口压浆封板封闭铁口部位，选用复合性好的压浆材料(树脂结合炭胶料)，通过压浆设备输入封板内部的铁口永久砖缝隙内，按照特定的程序进行养护，使得浆料在永久砖缝和捣打材料隙内固化并与永久砖粘结，消除了缝隙通道，保证高炉铁口部位各种耐火砖的严密性，消除炉内煤气在铁口区域的通道。
为了达到一定的强度，本发明装置使用的压浆封板及其背面的加强筋板均采用A3钢，厚度30mm，事先对本体及筋板进行组装和焊接。封板四周需打45°坡口，以增强焊接强度。
本发明的高炉铁口煤气火处理装置适用于高炉铁口区域的煤气泄漏，可以有效地处理铁口煤气泄漏，保证铁口泥套的正常维护与开口、堵口设备的安全。
表1
Figure GDA0002196027650000051
表2
Figure GDA0002196027650000052
另外，对铁口复合材料进行PH值测试，发现PH值也是中性的，这是因为由于铁口区域温度高少量水分存在即刻蒸发，导致复合材料没有电离，也没有H离子出现，所以也不会对捣打材料产生腐蚀，也就不会对铁口框架产生腐蚀、锈蚀等危害。
综上所述，本发明的铁口复合材料适用于高炉新建和大修时，铁口煤气火大的难题，能够使复合材料与捣打材料和碳化硅砖紧密结合，具有自结合强度高，高温下能形成固化，耐热性好，且在低温、高温下均有一定的附着强度的特点，对碳素捣打材料等金属不发生锈蚀和腐蚀，在300℃焙烧两小时时，强度更佳。
本发明主要用于铁口煤气火大，特别是新建高炉。铁口上方保护砖脱落，永久砖开裂等都采用压浆修复的方法，维持炉前正常生产。可以通过铁口框架内的缝隙解决铁口周围冷却壁温度高的特点。处理前后的煤气火状态，发生了根本的改善，为炉前操作提供良好的条件。

Claims (7)

1.高炉铁口框架通道煤气火压制材料，其成分质量百分比为：
Figure FDA0002196027640000011
2.如权利要求1所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料，其特征是，所述各固体成分的粒度为50～250目。
3.如权利要求1所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其包括如下步骤：
1)根据铁口框架尺寸，制作合适尺寸的压浆装置，准备压入浆料；
2)高炉休风状态下，清除泥套直至铁口永久砖表面，取下铁口保护砖，清理铁口永久砖表面，并清理铁口孔道内可能存在的耐材，用压缩空气吹扫，确保压入孔通道畅通；
3)将压浆装置以焊接方式安装在铁口部位，要求封板距离铁口保护砖永久层至少10mm；
4)将压浆装置连接压浆机，打开压浆机，使压浆料流入铁口框架铁口；
5)继续增大压浆机出口压力不高于30kg/m2，进行正常的压浆操作：压力控制按管道沿程压损不高于30kg/m2净压力，压入量控制不超过125kg/孔；
6)压浆结束后，关闭压浆装置，进行养护烘烤，先加温，60-80min，100～150℃；再升温，40-50min，150～300℃；最后保温，300℃，30-40min；
7)养护结束后拆除压浆装置，重新安装铁口保护砖，制作铁口泥套；
8)高炉送风，恢复正常生产。
4.如权利要求3所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其特征是，步骤3)焊接安装时，先将四周点焊在铁口框上，再逐步进行焊接，要求所有焊缝均是满焊。
5.如权利要求3所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其特征是，所述压浆装置包括，封板，大小与铁口框架匹配，其上对角设置压浆入口孔、压浆出口孔，其中，压浆入口孔位于上部；压浆入口孔、压浆出口孔上分别设置压浆管，压浆管上设控制阀及快速接头。
6.如权利要求5所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其特征是，所述压浆装置封板上分布纵横各两道金属条。
7.如权利要求5所述的高炉铁口框架通道煤气火压制材料的使用方法，其特征是，所述压浆管上的控制阀为球阀。
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