CN110331252B - 对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法 - Google Patents

Abstract

一种对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，属于冶金领域。该在线修补的方法用于在不经更换而对发生局部损坏的座砖进行修复，因此，不需要将座砖整体更换。方法包括：暴露座砖的损坏部位。于损坏部位补入镁碳砖和修复浆料。再对损坏部位进行烘烤。该在线修补方法操作简单、易于实施。

Description

对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法

技术领域

本申请涉及冶金领域，具体而言，涉及一种对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法。

背景技术

转炉是一种常见于炼钢作业中的冶金炉。在炼钢过程中，转炉通常需要承受高温，因此，长期服役后其容易发生损坏。因此，需要对其进行修复，以便其正常使用。例如，转炉的出钢口的座砖发生损坏时需要进行修复。

为方便本领域技术人员理解，列举如下一些转炉修复方案。

例如，当转炉出钢口的座砖损坏时，选择对其进行整体更换。其包括清理出钢口座砖，再回装完整的座砖、填充座砖四周空隙以及安装出钢口外护板等步骤。但出钢口砖的整体更换工作要拆除其它转炉砖体结构等，因此，更换工作量大，修复时间长、修复难度大，具有局限性。

例如，当转炉出钢口的底吹砖损坏时，通过钻孔、安装底吹砖、安装间隙修复装置、修补等步骤实施修补。该工艺是针对底吹砖的修复，并不适用于出钢口座砖，而且修复过程中使用了间隙修复装置，修复工艺复杂。

例如，对于转炉的炉衬损坏的问题，针对炉衬修补采用含有树脂的氧化镁微粉作为浇注粘结料。

例如，对于转炉的座砖与套管砖之间出现的缝隙，选择针对炉衬内外侧缝隙的填充。填充料选择刚玉料、油酸的混合物，并采用转炉余温烧结。

在上述的已知有关工作中，或者对座砖的修复往往需要较大的工作量，从而导致修复工艺复杂、难度显著增加；或者需要使用特定的工艺设备，导致操作难、成本高；或者仅针对特定的损坏形式，适用范围狭窄。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

基于上述的不足，本申请提供了一种对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，以部分或全部地改善、甚至解决有关技术中座砖修复工作量大、修复难度大的问题。

本申请是这样实现的：

在第一方面，本申请的示例提供了一种对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法。

在线修补方法用于对发生局部损坏的座砖进行，而无需更换座砖。

在线修补方法包括：

对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位。

于损坏部位嵌入块状且块度在40毫米至80毫米的镁碳砖，并在块状的镁碳砖与座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构。其中，修复浆料以水为分散剂、粉末状的刚玉为分散质，且修复浆料中分散剂的含量在5wt％至8wt％，粉末状的刚玉中三氧化二铝含量在90wt％以上。

热处理修补结构，使修复浆料失水、固化并与镁碳砖、座砖结合。

热处理包括：利用处于静置状态下的转炉的余温加热修补结构至温度达到200至350℃，随后主动烘烤修补结构至温度达到1000至1300℃，且主动烘烤过程中的第一升温速率大于余温加热过程中的第二升温速率。

修复浆料在110℃加热16小时后的抗折强度为4MPa以上、耐压强度在30MPa以上、体积密度为3.0g/cm³以上。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第一种可能的实施方式中，对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位包括：对转炉出钢口进行机械处理以去除发生局部损坏的座砖、在机械处理之后进行气流吹扫以去除残钢。

通过清理操作可以使座砖暴露的表面相对清洁和规整，以便镁碳砖和修复浆料的填充和附着，改善固着的牢固程度。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第二种可能的实施方中，在机械处理之后进行气流吹扫以去除残钢的步骤中，气流的温度高于残钢的熔化温度。

热气流可以对牢固附着在座砖的固体物质进行清理，避免前述固体物质对操作的干扰。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第三种可能的实施方中，气流由呈喷射状态的氧气和燃料在燃烧状态下形成。

氧气射流可以为转炉提供氧气以促进冶炼反应的进行。其可以由转炉配备的喷氧枪提供，而不需其它的设备且便于使用。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第四种可能的实施方式中，作为分散质的粉末状的刚玉为铬质刚玉；或者，作为分散质的粉末状的刚玉由耐火泥部分或全部替代。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第五种可能的实施方式中，在热处理修补结构的过程中，修补结构在被余温加热至200至350℃后保温10至15分钟，再执行主动烘烤。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，在本申请的第一方面的第六种可能的实施方中，在热处理修补结构的过程中，修补结构在被主动烘烤至1000至1300℃后保温30至40分钟。

在进行热处理时，达到所设计的加热温度后，进行保温有利于改善固化后的物质的内部结构，如使其致密化而提高强度。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第七种可能的实施方式中，修复浆料在1500℃加热3小时后的抗折强度为12MPa以上、耐压强度在90MPa以上、体积密度为3.0g/cm³以上。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第八种可能的实施方式中，主动烘烤修补结构至温度达到1000至1300℃是利用煤氧枪实施的。

结合第一方面，在本申请的第一方面的第九种可能的实施方式中，对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位之后，于损坏部位嵌入块状的镁碳砖，并在块状的镁碳砖与座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构之前，修补方法包括：根据预设模式调整转炉至修补姿态。

其中，预设模式包括：

若座砖的损坏部位邻近炉帽方向，则将转炉朝倒渣方向倾斜，使得在转炉的前移动平台从出钢口处观察座砖的损坏部位朝下。

若座砖的损坏部位邻近炉身方向，则将转炉朝出钢方向倾斜，使得在转炉的后移动平台从出钢口处观察座砖损坏部位朝下。

有益效果：

在以上实现过程中，本申请实施例提供的转炉出钢口座砖在线修补方法无需转炉停止工作而进行修补，从而使转炉的服役时间更长、利用率提高。

通过采用作为骨料的镁碳砖，以及作为填充物的填充浆料共同施用填补漏洞，在本领域中并无公开。添加砖和浆料的方式，相比于将整砖拆除以置换新的座砖更容易操作。由于该在线修补方法的实施并不需要更换座砖，从而可以避免整体更换座砖而引起的大工作量和长维修时间，同时该工艺还不需要涉及到专有设备和装置的使用，从而在一定程度简化操作。

烧结过程中对升温程序(即初期用转炉余温进行相对较低温度的烘烤，然后再以相对更高的温度进行烘烤)的控制，并且使用与该升温程序相对应的具有特定含水量的修复浆料，从而使得经过修复浆料与座砖、镁碳砖在受热后能够结合紧密、且浆料中的水分彻底地脱除，避免发生砖体粉化的情况，也有利于确保烧结的砖体的强度。同时，通过该工艺的选择和实施，在服役期间，修补后的转炉出钢口座砖表现出了理想的服役性能，例如长时间的热冲击等工况下仍可以保持无孔洞、无掉料。

具体实施方式

下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

以下针对本申请实施例的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法进行具体说明：

就发明人所知，目前在冶金行业，针对转炉出钢口的砖体的损坏通常采用整体更换的方式进行修复。然而，在实践中，发明人发现该修复方式往往存在工作量大、时间长等缺点，甚至在一些修复案例中需要使用到特定的修复装置，从而导致修复操作复杂，并因此难以实施。

鉴于在已知的转炉修复实践中，修复操作不能满足现实的需要，因此，发明人尝试进行研究并据此提出了一种新修复工艺。该新的修复工艺是一种在线修补方法，因此，其可以在转炉工作时被实施，而不需要转炉停止工作。示例中，该新修复工艺将以对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法被提及和说明。通过设计该在线修补方法，其意在通过不需要更换座砖的情况下，实现对发生局部损坏的座砖进行修复，从而实现在不经整体更换而完成修补。

本申请示例中，在线修补方法包括：

S101、对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位。

S102、于损坏部位嵌入块状且块度在40毫米至80毫米的镁碳砖，并在块状的镁碳砖与座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构。

其中，修复浆料以水为分散剂、粉末状的刚玉为分散质，且修复浆料中分散剂的含量在5wt％至8wt％，粉末状的刚玉中三氧化二铝含量在90wt％以上。

S103、热处理修补结构，使修复浆料失水、固化并与镁碳砖、座砖结合。热处理包括：利用处于静置状态下的转炉的余温加热修补结构至温度达到200至350℃，随后主动烘烤修补结构至温度达到1000至1300℃，且主动烘烤过程中的第一升温速率大于余温加热过程中的第二升温速率。

在实施上述在线修补方法的过程中，所使用的修复浆料满足下述要求：抗折强度(110℃×16小时)为4MPa以上、耐压强度(110℃×16小时)在30MPa以上、体积密度(110℃×16小时)为3.0g/cm³以上。另一些条件下，修复浆料满足抗折强度(1500℃×3小时)为12MPa以上、耐压强度(1500℃×3小时)在90MPa以上、体积密度(1500℃×3小时)为3.0g/cm³以上的效果。

由于修复浆料具有上述的限定，而上述修补方法也经历了烘烤，因此修补方法的实施可以赋予底座的修复完成部位足够的结构性能，并因此能够获得承受适当的抵抗机械冲击、碰撞等外界作用的能力。修复浆料的材质选择也使修复后的座砖具有好的热稳定性(耐高温)，即能够承受热冲击而不会掉料、不会出现孔洞。

基于上述在线修补方式，操作人员将能够以短的修复时间、简单的操作步骤实现座砖修复，从而有效规避现有修复作业中的缺点。

以下分别就上述步骤进行详实的阐述。

S101、对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位。

转炉出钢口的座砖的损坏通常表现为受高温钢水、炉渣冲刷和热冲击等而导致崩裂、缺口、粉化等，从而导致钢水倒入钢包时发生漏钢等情形。本申请示例中的修复方法通过将漏钢部位的孔、洞、缺口等进行弥补，以阻止漏钢发生。

同时，考虑到座砖漏钢部位的已经发生损坏，而该损坏处的周围或附近的座砖也可能发生远期的破损，并可能成为修复后的再次损坏的隐患。因此，示例中选择对转炉出钢口进行清理，以使座砖的损坏部位暴露。例如，当座砖具有缺口时，该缺口的边缘可能是不规则或脆弱的，因此，通过对其进行清理，而暴露处未损坏表面同时也可以获得适当的表面形状，从而有利于后续修补材料的布置。

上述的清理通常包括机械处理，将座砖的破损部位去除。例如，使用拆炉机对钻头对出钢口套管砖进行清除，以暴露座砖然后根据其损坏情况对其进行清理，从而使座砖的待修复部位呈现相对规则、利于操作的如孔洞、缺口、裂口等。进一步地，由于转炉在转移钢水时发生冷却、凝固，其存在可能导致修复材料与座砖的结合、安置。因此，在进行清理操作时，机械处理之后也可以选择进行气流吹扫以去除残钢。该气流吹扫可以是常温或热气流，根据残钢与座砖的残留方式而选择。例如，当残钢结合相对更牢固时，选择热气流使其软化、甚至熔化将有利于残钢的去除。其中的热气流例如是通过气流由呈喷射状态的氧气和燃料在燃烧状态下形成。由于炼钢过程中，需要通入氧气，并通过氧气燃烧而产生高温，同时反应掉杂质等。因此，上述的热气流可以是通过喷射氧气，氧气被转炉的高温点燃而对残钢去除。

S102、于损坏部位嵌入块状的镁碳砖，并在块状的镁碳砖与座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构。

其中，修复浆料以水为分散剂、粉末状的刚玉为分散质，且修复浆料中分散剂的含量在5wt％至8wt％，粉末状的刚玉中三氧化二铝含量在90wt％以上。

由于座砖的损坏将导致钢水的渗漏等问题，并且考虑到转炉的工作场景，其需要承受高温等处理，因此希望座砖经过修补后的具有高温耐受性等效果。而需要取得这样的效果，发明人认为需要修复材料与座砖结合稳固，且修复材料自身能够承受高温或钢水、炉渣冲刷。因此，对修复材料的材质和构成、制作方法方式进行考察。其中，对于修复材料的材质和构成方式将在本步骤中被述及。

本申请示例中，修复材料包括骨架以及依附骨架的填充物组成。其中，骨架提供掩蔽座砖的孔洞的主体部分，而填充物则可以填充细小缝隙、间隙，以使骨架和座砖表面之间的不存在罅隙，从而使座砖修复后的不存在显著和明显的缺陷。

可替代地，骨架例如是镁碳砖。镁碳砖的尺寸和形状根据座砖的孔洞、缺口确定。通常地，镁碳砖与座砖的孔洞具有大致相同或接近的尺寸是有利的。由此，局部损坏的座砖的修复区域呈现主要以镁碳砖为主，修复浆料作为缝隙和孔隙填充物质，并使镁碳砖与座砖之间稳定结合。

一些示例中，镁碳砖选择块度(如柱形、球形、长方体形等)为40至80mm(或42mm、46mm、52mm、57mm、67mm、70mm、76mm)的尺寸。镁碳砖先被嵌入到座砖的相应需要修复的位置，然后将填充物补充到相应的位置。

由于，镁碳砖与座砖之间的间隙相对较小，因此，填充物可以流体状态被提供。示例中，填充物被以浆料的形式提供，其具有适当的流动性便于填充间隙且还能提供适当的黏着力，以保持与镁碳砖和座砖的结合外形。

如上述，浆料(修复浆料)形式的填充物包括分散剂和分散质。其中，分散剂为水、分散质为粉末状的刚玉或铬质刚玉。在另一些示例中，分散质除了采用刚玉外，也可以使用耐火泥。耐火泥可以全部使用或者部分使用，即修复浆料可以由耐火泥和刚玉共同组成。

本申请示例中，修复浆料包括水和分散于其中的粉末状的刚玉。此外，在实践中发明人发现，修复浆料中的含水率对修复效果起到影响。例如，修复浆料含水分较多，则水与高温座砖耐材接触会使座砖耐材粉化；水分过少，则并不能起到理想的分散效果，且其黏着效果也不佳。从效果上而言，本申请示例中的修复浆料中分散剂的含量在5wt％至8wt％(或者6wt％、7wt％)，粉末状的刚玉中三氧化二铝(Al₂O₃)含量在90wt％以上。基于该参数制作的修复浆料流动性好、易填充修补，并且通过后续将被提及的S103步骤的处理方式可以使修复后的部位具有耐侵蚀、强度高的优点。作为对比，当修复浆料中的含水率在12wt％至16wt％时，由于其含水率过高，在后续受热时产生的过量水气被座砖吸收，那么在转炉工作则容易产生粉化的境况。这样的问题在修复浆料为镁质喷补料时，且含水率在12wt％至16wt％表现的更为突出。

由于修复浆料具有一定的黏着力和流动性(适当的可压缩性)，修复浆料填充在如镁碳砖的边缘的缝隙时，对其进行压实将有利于提高强度等性能。因此，实施修补作业时，填充的修复浆料可以进行适当的挤压使其更致密，避免后续热处理时的体积变化过大而影响强度。

此外，从转炉尺寸、构造及其工作方式考虑，为便于操作和实施修补工艺，在一些情况下可以考虑对转炉的姿态进行调整。例如，对转炉出钢口进行清理，以暴露座砖的待修复的损坏部位之后，于损坏部位嵌入块状的镁碳砖，并在块状的镁碳砖与座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构之前，修补方法包括：根据预设模式调整转炉至修补姿态。

其中，预设模式包括：第一模式和第二模式。

第一模式、若座砖的损坏部位邻近炉帽方向，则将转炉朝倒渣方向倾斜，使得在转炉的前移动平台从出钢口处观察座砖的损坏部位朝下。

第二模式、若座砖的损坏部位邻近炉身方向，则将转炉朝出钢方向倾斜，使得在转炉的后移动平台从出钢口处观察座砖损坏部位朝下。

通过如上述的方式对转炉的姿态进行调整，以便与操作者进行修补作业。

S103、热处理修补结构，使修复浆料失水、固化并与镁碳砖、座砖结合。

由于镁碳砖为块状，且作为骨架嵌入到座砖的清理出来的孔洞，而具有流动性和黏着力的修复浆料用以作为填充间隙、孔隙，因此，将镁碳砖和修复浆料与座砖结合，并形成适当的强度以达到理想效果。考虑修复浆料的材质以及其组分构成，前述的“结合”主要是通过热处理实现。热处理不仅可以脱除修复浆料中的水分，并避免水分被镁碳砖或座砖吸收，同还可以使促进修复浆料的化学反应，从而固化并与镁碳砖和座砖结合牢固、形成足够的结构强度。

虽然通过加热处理可以达到前述效果，但是，加热方式需要被特别地考察。例如，加热处理过程中的加热方式、加热的升温速率、加热的时间、加热温度等可以被考察，以研究修补效果，获得需要的工艺参数。

本申请示例中，热处理包括：利用处于静置状态下的转炉的余温加热修补结构至温度达到200至350℃(例如是210℃、240℃、270℃、300℃、320℃、340℃)，随后主动烘烤修补结构至温度达到1000至1300℃(在部分示例中，结合温度以及座砖的修复区域的外观，当温度达到1000至1300℃时，可以根据座砖表面呈现表面发红而佐证)，如1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃等。

主动烘烤过程中的第一升温速率大于余温加热过程中的第二升温速率。换言之，示例中的加热方式为先以低的升温速率进行加热，然后以相对更高的升温速率进行加热，从而通过梯度升温的方式，控制适当的升温程序。

由于本申请示例的修补方法是一种在线工艺方法，即转炉在服役状态下被修复。因此，转炉具有适当的温度，从而可以被利用来对修复浆料起到加热的效果。同时由于转炉传递至座砖的温度相对较低，可以满足上述热处理工艺对相对更低的初期加热温度的要求，且升温速率相对更小。随着加热的持续进行，修复浆料发生失水等变化，随后，对其施以更高的温度处理，使水分更彻底地脱除并发生固相反应。由于仅仅采用转炉的辐射或热传递的余温可能难以达到需要的更高温度，因此，在利用余温加热之后，通过主动烘烤提供热能，以实现高的加热温度和高的加热速率，从而可达到快速、充分排除水分，使刚玉料与镁碳砖骨料良好烧结在一起，避免残余水蒸气被镁碳砖吸收而粉化。该主动烘烤可以采用各种火焰发射器等进行，本申请示例中，主动烘烤是通过煤氧枪实施的。即，煤氧枪喷射氧气(也可以是其它适当的可燃气体)，氧气被点燃而提供高温。

另外，考察加热过程，在达到目标温度后，进行保温有利于预设目的顺利完成、减少由于基于温度改变所可能引起的不利影响。因此，在一些示例中，在热处理修补部位的过程中，修补区域在被转炉余温加热至200至350℃后保温10至15分钟(例如11分钟、12分钟、13分中、14分钟等)，再执行主动烘烤。相应地，作为可选的方案，在热处理修补区域的过程中，修补区域在被主动烘烤至1000至1300℃后保温30至40分钟(如32分钟、34分钟、35分钟、37分钟、38分钟等)。

以下结合实施例对本申请的转炉出钢口座砖在线修补方法作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末95份、水5份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于200℃加热15分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到1000℃并保持40分钟。

实施例2

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末92份、水8份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于350℃加热10分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到1300℃并保持30分钟。

实施例3

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末93份、水7份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于300℃加热13分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到1260℃并保持34分钟。

实施例4

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末94份、水6份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于320℃加热13分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到1100℃并保持37分钟。

对比例1

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末92份、水8份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于350℃加热42分钟。

对比例2

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末92份、水8份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，采用喷氧枪烘烤至修补区域发红温度达到1300℃并保持38分钟。

对比例3

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末95份、水5份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，用喷氧枪烘烤快速加热至200℃并在该温度下加热15分钟，然后以喷氧枪缓慢加热至修补区域发红，温度达到1000℃并保持40分钟。

对比例4

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的镁质喷补料88份、水12份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。镁质喷补料主要包括90wt％以上的氧化镁。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于320℃加热13分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到1100℃并保持37分钟。

对比例5

本实施例的转炉出钢口座砖在线修补方法，包括下述步骤。

备料：粉末状的刚玉粉末95份、水5份配制修复浆料，块状镁碳砖备用。

拆炉机钻头清理出钢口套管砖，煤氧枪清理残钢，于座砖的损坏处清理出孔洞。

将镁碳砖嵌入到孔洞中，再在缝隙处填充修复浆料。静置转炉，以通过其余温于100℃加热20分钟，然后用喷氧枪烘烤至修补区域发红，温度达到900℃并保持40分钟。

分别实施例上述实施例1至实施例4、对比例1至对比例5的修补方案，然后考察座砖修补效果。

首先，本申请实施例的修补方法的明显的效果在于：并不需要对座砖进行整体更换，且也不需要特别设计和制作专用设备，并由此使该工艺具有施工难度小、施工成本低、作业周期短等优点。

其次，本申请实施例的修补方法在具有上述优点之外，还具有对座砖好的修复效果。例如，修补后的座砖在使用过程中无掉料、无孔洞。

各个对比例均采用了与本申请实施例的相同流程，因此，其工艺在施工难度、成本，作业周期方面也比发明人已知的其他转炉修补方法相对更佳。但是，由于对比例采用了偏离本申请实施例方案的工艺参数—例如，浆料组成不同，填充骨架不同的(本申请示例中为镁碳砖)，烘烤工艺不同—从而使按照对比例修补的座砖的修补效果并不理想，具体表现为，转炉使用过程中，座砖的修补部位出现掉料、孔洞等缺陷。

另外，针对修补部分的结构强度，对上述各个实施例和对比例的座砖按照GBT2542-2012《砌墙砖试验方法》的6、抗折强度试验和7、抗压强度试验进行测试。

结果表明，在相同测量条件下，经各实施例修复的座砖获得的修补结构的耐压强度和抗折强度明显优于经过各对比例修复的座砖获得的修补结构的耐压强度和抗折强度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述方法包括：

对所述转炉出钢口进行清理，以暴露所述座砖的待修复的损坏部位；

于所述损坏部位嵌入块状且块度在40毫米至80毫米的镁碳砖，并在所述块状的镁碳砖与所述座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构，其中，所述修复浆料以水为分散剂、粉末状的刚玉为分散质，且所述修复浆料中分散剂的含量在5wt％至8wt％，所述粉末状的刚玉中三氧化二铝含量在90wt％以上；

热处理所述修补结构，使所述修复浆料失水、固化并与所述镁碳砖、所述座砖结合；

所述热处理包括：利用处于静置状态下的所述转炉的余温加热所述修补结构至温度达到200至350℃，随后主动烘烤所述修补结构至温度达到1000至1300℃，且所述主动烘烤过程中的第一升温速率大于所述余温加热过程中的第二升温速率；

所述修复浆料在110℃加热16小时的抗折强度为4MPa以上、耐压强度在30MPa以上、体积密度为3.0g/cm³以上。

2.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述对所述转炉出钢口进行清理，以暴露所述座砖的待修复的损坏部位的步骤包括：

对所述转炉出钢口进行机械处理以去除所述发生局部损坏的座砖、在所述机械处理之后进行气流吹扫以去除残钢。

3.根据权利要求2所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，在所述机械处理之后进行气流吹扫以去除残钢的步骤中，所述气流的温度高于残钢的熔化温度。

4.根据权利要求3所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述气流由呈喷射状态的氧气和燃料在燃烧状态下形成。

5.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，作为分散质的粉末状的刚玉为铬质刚玉；或者，作为分散质的粉末状的刚玉被耐火泥部分替代或全部替代。

6.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，在热处理所述修补结构的过程中，所述修补结构在被余温加热至200至350℃后保温10至15分钟，再执行所述主动烘烤。

7.根据权利要求6所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，在热处理所述修补结构的过程中，所述修补结构在被主动烘烤至1000至1300℃后保温30至40分钟。

8.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述修复浆料在1500℃加热3小时后的抗折强度为12MPa以上、耐压强度在90MPa以上、体积密度为3.0g/cm³以上。

9.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述主动烘烤所述修补结构至温度达到1000至1300℃是利用煤氧枪实施的。

10.根据权利要求1所述的对发生局部损坏的转炉出钢口座砖进行在线修补的方法，其特征在于，所述对所述转炉出钢口进行清理，以暴露所述座砖的待修复的损坏部位的步骤之后，所述于所述损坏部位嵌入块状的镁碳砖，并在所述块状的镁碳砖与所述座砖之间的缝隙填充修复浆料并压实，形成修补结构的步骤之前，所述方法包括：根据预设模式调整所述转炉至修补姿态；

所述预设模式包括：

若所述座砖的损坏部位邻近炉帽方向，则将所述转炉朝倒渣方向倾斜，使得在转炉的前移动平台从所述出钢口处观察座砖的损坏部位朝下；

若所述座砖的损坏部位邻近炉身方向，则将所述转炉朝出钢方向倾斜，使得在转炉的后移动平台从所述出钢口处观察座砖损坏部位朝下。