補爐

補爐是指對轉爐突發性局部破壞或易損壞、易侵蝕部位進行的停爐或不停爐修理作業，補爐通常有熱補和冷補兩種方法。轉爐傳統的護爐方法是通過鎂碳磚、大面料等補爐、噴補措施進行補爐。每次補爐均需要時間進行燒結，用時60～90 分鐘，護爐時間長、護爐成本高。生鐵塊補爐修補面為倒渣面，利用大面粘掛生鐵來降低爐體機械沖刷侵蝕，達到降低補爐料消耗和提高爐襯壽命的目的。

基本介紹

• 中文名：補爐
• 外文名：pitpatching
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 方法：熱補和冷補
• 技術：生鐵塊補爐

簡介

補爐是指對均熱爐突發性局部破壞或易損壞、易侵蝕部位進行的停爐或不停爐修理作業。一般採用不定型耐火材料做為補爐料。補爐通常有熱補和冷補兩種方法。熱補通常用於均熱爐口、爐蓋、煙道等漏火部位的臨時性修補。修補前先將爐溫適當降低或停火，並將修補的部位進行清掃，去除雜物，也可剝出基層。用與基體成分相近的耐火材料修補成型。冷補時將爐子冷卻至常溫，對爐子被侵蝕、磨損或機械損壞的部位進行修補。一般對熱補無法施工或修補面積較大的部位採用冷補。冷補前在要修補的範圍內將受侵蝕和破損的牆面表皮剝離並清掃乾淨。可用支模板法澆注補爐料再加搗打修補成型；也可用噴補機進行牆體噴補。待修補的部位凝固並達到強度要求後，進行烘爐再投入使用。

轉爐爐齡是轉爐煉鋼中一項綜合性重點經濟技術指標，提高爐齡能夠穩定生產及提高轉爐生產率，可以降低耐材消耗，有效降低生產成本。影響轉爐爐齡的主要因素是轉爐爐襯被侵蝕的速度，為了保證爐襯的有效性，提高轉爐的爐齡，需要經常性的對轉爐的爐襯進行局部的修補。

轉爐補爐現狀

轉爐傳統的護爐方法是通過鎂碳磚、大面料等補爐、噴補措施進行補爐。每次補爐均需要時間進行燒結，用時60～90 分鐘，護爐時間長、護爐成本高。

後期又出現濺渣護爐技術，濺渣護爐技術是利用MgO 含量達到飽和或過飽和的煉鋼終點渣，通過高壓氮的吹濺，冷卻、凝固在爐襯表面上形成一層高熔點的熔渣層，並與爐襯很好地粘結附著。濺渣形成的濺渣層耐蝕性較好，同時可抑制爐襯磚表面的氧化脫碳，又能減輕高溫渣對爐襯磚的侵蝕沖刷，從而保護爐襯磚，降低耐火材料損耗速度，減少噴補材料消耗，同時減輕工人勞動強度，提高爐襯使用壽命，提高轉爐作業率，降低生產成本。但是通過濺渣形成的濺渣層對於在加鐵水與廢鋼時形成的機械沖刷效果有限，造成爐襯侵蝕不均衡，當局部侵蝕達到150mm以下會造成大面、耳軸等部位容易爐襯剝落，此時為保證爐襯壽命必須用耐材進行補爐。

新疆昆玉煉鋼廠通過對轉爐渣的鹼度、成分等參數的調節，在出鋼後不倒渣，直接在加料面加入生鐵塊，然後進行吹氧燒結，生鐵表面氧化形成渣層與轉爐渣相結合，隨著溫度的降低轉爐渣凝結與生鐵粘掛在爐壁上，隨後再進行濺渣護爐，再次在生鐵表面形成一層濺渣層，依次提高爐襯對機械沖刷的抵抗力，降低耐火材料消耗及補爐時間。

生鐵補爐實施

生鐵塊補爐修補面為倒渣面，利用大面粘掛生鐵來降低爐體機械沖刷侵蝕，達到降低補爐料消耗和提高爐襯壽命的目的。通過控制合適的爐渣成分，在轉爐出鋼後的高溫爐渣中加入少量生鐵，利用生鐵與高溫爐渣的溫度差迅速降溫形成局部“冷區”，爐渣中高熔點物質MgO、2CaO·SiO2、3CaO·SiO2 析出冷凝，爐渣黏度升高，包裹鐵塊粘附在爐襯上代替補爐料，從而達到了快速維護爐襯的目的。

補爐實踐

鐵塊能否粘掛在爐壁上主要是看終渣的成分與鹼度以及渣量，終點碳低、渣量大、終渣稀的時候渣粘不上，當渣稠的時候不能覆蓋鐵塊，也粘不上；為確定合適的渣系，連續三個月對轉爐終渣取樣分析，對比生鐵快補爐效果，最終確定最合適的渣系。

生鐵塊補爐的效果與終渣的鹼度、MgO 和渣中FeO 含量變化相關，終渣的鹼度合適，終渣氧化性不強時效果最好，此時終渣流動性較好，可以侵入鐵塊內部並與爐壁形成良好的共晶體，終渣在冷卻凝固的過程中形成了熔點較高的矽酸鈣，對爐襯的保護作用尤為明顯。當爐渣黏度較高時，轉爐渣稠，流動性不好，鐵塊與爐壁無法粘結或粘接不牢，在濺渣時容易脫落，反而效果不好。

轉爐渣參數：補爐前一爐終點按照；8%<w（Fe0）<10%，8%<w (MgO)<10%，爐渣鹼度2.9～3.2。

在實際操作中轉爐出鋼完成後爐長觀察爐體情況，當發現爐體出現被侵蝕狀況後爐長在每爐出完鋼後都要進行觀察，以便確認補爐時間。生鐵塊補爐前爐次，爐長需將本爐渣系調整至合適的狀態，吹煉過程相應增加200kg 石灰，並且在出鋼時候保證鋼水出完，爐渣要避免高氧化性，確保補爐效果。

爐長根據爐襯侵蝕情況決定補爐爐次，並通知相關崗位做好準備，準備好2t生鐵塊，該生鐵塊要求潔淨、乾燥，防止補爐時引起外來夾雜物影響補爐效果。準備生鐵塊時將生鐵塊在加料斗裡面平鋪，不能集中放置。當吹煉結束後轉爐準備出鋼，本次出鋼確保出鋼乾淨。出鋼後，進行清理爐口，生鐵補大面清理爐口時，要避免鋼渣落入爐內影響濺渣及補爐效果。清理完畢後將爐體前傾，搖至與平台平面夾角約30°～45°，加入2t 生鐵補大面。當生鐵在廢鋼斗內開始滑落時將爐體逐步下搖，同時副搖指揮天車主鉤逐步下降，主搖在操控爐體下搖過程必須聽從副搖指令，避免爐口後方掛靠廢鋼料斗造成安全事故，鐵塊迅速均勻平鋪後，將爐口搖到與平台夾角基本水平，吹氧4～5min後才可進行濺渣護爐，然後冶煉下一爐。

在生產過程中優先保證濺渣護爐，利用生產間隙組織生鐵護爐，只有在大面侵蝕不均勻，並有掉磚徵兆時進行補爐磚、大面料補爐。

操作注意事項

在補爐前爐長檢測爐底深度，在爐底>6.05m時，方可採取生鐵塊補爐底，補生鐵塊為2t/次。實際操作過程中班組嚴格執行補爐操作規程，在規定時間內完成。當班中爐況發生變化時，爐長及時匯報做調整。如果補爐前一爐次出現高溫、過氧化及點吹情況，轉爐不得安排生鐵塊補爐。生鐵塊加入過程關閉主控室防護板，工作人員站在安全區域，不得正對或靠近爐口。

生鐵補大面後第一爐：

（1） 吹煉終點倒爐時，必須要關緊擋火門，爐前人員不得正對爐口，必須站在安全區域，待爐內平穩後再進行作業，防止生鐵融化沸騰造成鋼渣飛濺傷人。

（2）出鋼過程工作人員必須站在安全區域，不得正對或靠近爐口處，防止生鐵塊坍塌掉落，鋼水飛濺傷人。

（3）上下擋渣車必須迅速，儘可能縮短在擋渣車上的停留時間。渣補第一爐要化好渣，不“返乾”，過程溫度控制合適，出鋼後做好濺渣護爐工作。

效果分析

使用生鐵塊補爐工藝實施後因倒渣面補爐平均一月一次，該工藝每次耗時8～10min，而在實施該工藝前平均48 小時就要補爐一次，每次消耗耐火材料1～2 噸，耗時70～90min。該工藝實施不論是時間還是耐材消耗上都具有一定的經濟效益。實施過程中為保證補爐效果，補爐前一次爐渣要符合要求，對爐長及主搖操作水平要求高。