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1、技術交流TECHNICALEXCHANGE高爐濕式噴涂技術研究初文恩葉俊辜孔良劉兆清(上海寶冶建設工業(yè)爐工程技術有限公司，上海200941>摘要：本文根據高爐內襯材料的使用條件，結合濕式噴涂技術的特點，介紹了高爐濕式噴涂料的研制、濕式噴涂工藝中的關鍵因素及其實際應用等。針對高爐爐襯修復而言，與一般的砌筑和干式噴涂相比，濕式噴涂技術具有施工工期短，施工體質量高等特點，能更好地修復高爐原有的爐型，延長其使用壽命。關鍵字：高爐爐襯濕式噴涂初凝時聞試噴中圖分類號：TGl74文獻標志碼：A文章編號：1674-3024(2012)03—8卜_031前言上世紀九十年代末歐美及日本濕法
2、噴涂工藝逐漸成熟，并于1998年在美國完成了第一次高爐濕法噴注修補工程。自2004年以來歐美公司開始在國內推廣使用新一代高技術的高爐濕法噴涂維護技術。近年來隨著我國煉鐵規(guī)模不斷擴大．各型高爐數量激增。濕式噴涂造襯工藝得以不斷應用，即以不定型耐火材料取代了定型制品，從而大大縮短了高爐內襯的維修時間，并降低了維修成本。隨著材料科學技術的進步和智能機械化技術的發(fā)展，高爐濕式噴涂造襯技術已越來越完善，高爐使用壽命不斷提升。濕式噴涂優(yōu)點如下：不需模具，特別對于高爐爐襯修復和爐型恢復意義重大；濕式噴涂料致密、均勻；施工時幾乎不產生粉塵，回彈極少，施工環(huán)境蟲子l“。根據高爐爐襯的使用
3、要求，上海寶冶工業(yè)爐工程技術有限公司依托技術和裝備優(yōu)勢，結合高爐生產工藝的特點對高爐濕式噴涂材料和濕式噴涂施工技術進行了大量研究。2高爐濕式噴涂料2．1試驗高爐爐襯受爐料、煤氣流、渣鐵沖刷和堿金屬、沉積碳等侵蝕變得不均勻，致使高爐爐襯不斷變換幾何形狀，最終其直接表象為爐殼溫度升高及煤氣泄露。高爐高磨損區(qū)為：爐身上部、中下部、爐腰、爐腹即塊狀帶至滴落帶間，其溫度區(qū)間l50℃一1500％f2J?？紤]到Fe20、含量對高爐濕式噴涂料抗C0破壞能力的負面影響p】，本實驗選用Fe20、含量較低的耐火原料，同時考慮到高爐對爐襯耐火材料的耐磨性能、抗渣性能等物理20129第3期性能的
4、要求，因此選用莫來石顆粒、碳化硅細粉、莫來石細粉、鋁礬土細粉、活性AI。0，等作為高爐濕式噴涂料的骨料和基質料，用純鋁酸鈣水泥、硅灰作結合劑，外加添加劑進行試驗。主要原料的化學組成如表1所示，以莫來石為骨料的濕式噴涂料試驗方案如表2所示。表1主要原料的化學組成(w)／％坂料名稱¨20384．471．399．50．5574．6SiOz9．525．5％．3Sic97．2FeA1．30．650．038．04Ca0Naj葉K200．30．50．∞一O．32—22．7一特級礬土莫來石-7097一SiC活性^120。徽粉硅灰純鋁酸鈣水泥A一75表2B系列試驗方案(W)／％按照表2所
5、列的試驗方案配料，每個試驗方案加入適量的水經攪拌混勻后，振動成型。試樣尺寸為40mm×40ram×160mm。室溫硬化16／],時脫模．自然養(yǎng)護24／1,,時，經110℃×24h干燥后，自然冷卻，備用。2．2試羞結果與討論取該系列試樣，分別檢測常溫耐壓強度、體積密度和燒后線變化率等性能，其性能檢測結果如表3所示。建筑建材裝飾83技術交流TECHNICALEXCHANGE表3B系列濕式噴補料的性能指標由表3可知，B系列純鋁酸鈣水泥濕式噴涂料的體積密度和耐壓強度較高。水泥結合濕式噴補料的硬化，是依靠鋁酸一鈣和鋁酸二鈣的水化作用。而氧化鋁微粉和硅微粉復相結合能提高材料的高溫強
6、度。因為硅微粉表面水化后形成的Si—OH鍵(硅膠)，在脫水后聚合形成牢固的由Si一0一Si鍵結合的微粉網狀鏈結構，導致強度提高。硅微粉加入濕式噴涂料中，使其具有較高的中溫耐壓強度。這一強度可以保持到1200℃。而且氧化鋁微粉和硅微粉這兩種結合劑復合使用，可以實現在高溫下的莫來石化，并減小高溫下的液相量，進一步改善材料的強度。高爐濕式噴涂料之所以從受噴殘襯上剝落除了受強度低的影響外，還有一條重要的原因是濕式噴涂料在烘爐和使用過程中由于其線變化與原爐襯之間存在差異，必將在噴涂層與殘存界面上產生裂紋，裂紋的擴展最終將導致整塊噴涂爐襯的剝落。因此材料的燒后線變化率十分必要。由于
7、該系列中B一2實驗方案具有最小的燒后線變化率和較好的燒后耐壓強度，容易實現高溫燒結，因此B一2為最佳試驗方案。3高爐濕式噴涂施工技術的關鍵因素3．1材料拖工性能(流變性和初凝時間l由于高爐濕式噴涂料的流動值不能完全確定其泵送84建筑建材裝飾性能，因而可以采用澆注料流變儀來測定其粘度及內部應力隨時間及流動速度的變化值，從而找出其中的規(guī)律。具有Bingham或假塑性的流體的流變特性，不僅能夠保證足夠的材料可使用時間，而且能保證在正常施工工藝間隔及設備維護時間內的使用。高爐濕式噴涂材料加水拌合后，在通過管道進行泵送時應確保材料不會凝結，必要時可
