水冷爐廣泛使用的爐缸搗打料與耐火澆注料,屬于以剛玉、碳化硅、碳素材料為骨料的高級耐火材料,其中碳化硅含量越高,材料的耐火度、烘干密度、導熱性越高。
1.耐火材料
爐襯材料應(yīng)根據(jù)沖天爐的結(jié)構(gòu)和爐襯侵蝕特點選擇。由于中小型沖天爐的爐缸空間較小、不便于進行搗打料的施工,因此爐缸一般用碳化硅磚修筑,表面采用高級搗打料或者澆注料。出鐵口、出渣口一般需要采用以高級耐火材料制作的成型磚。大型沖天爐的爐缸和出鐵口可以完全用高級搗打料或者澆注料修筑,水冷壁內(nèi)可以不修筑爐襯。
為了保證初期鐵液的溫度,中小型沖天爐水冷熔煉段內(nèi)部可以用普通粘土磚或者普通耐火泥修筑薄爐襯。
爐缸中的耐火材料及其修筑厚度應(yīng)根據(jù)沖天爐所要求的爐齡確定,如果要求爐齡較長則選用耐火度高、浸蝕速度低的高級耐火材料,同時采用較厚的內(nèi)層爐襯,否則選用廉價材料或者采用較薄的內(nèi)層爐襯。
2. 爐壁清理
修爐前如果發(fā)現(xiàn)水冷爐壁存在粘附(爐壁掛鐵),必須先拆除或保護水冷風口,然后清除粘附物。如果爐壁只有輕微粘附,利用軟梯從加料口進入爐膛,在粘附物上方敲打、撬除粘附,防止粘附物墜落傷人及損傷水冷風口。如果粘附嚴重,一般用氧燃管清除爐壁粘附物。使用氧燃管切割粘附物時,應(yīng)該開啟水冷壁外的冷卻水,防止氧燃管燒窯爐壁。
清除爐膛粘附物后必須仔細檢查水冷爐壁,用電弧焊修補水冷爐壁的損壞部分,并將爐壁內(nèi)部打磨平整。水冷爐修爐前爐缸爐襯的清理方法與常爐襯沖天爐相同。
3.爐膛內(nèi)耐火材料施工
爐襯施工過程中,必須注意保護水冷風口,嚴格防止修爐材料墜落砸傷水冷風口或修爐器具損傷風口。
爐缸搗打料、澆注料的實際工作性能與施工質(zhì)量有關(guān),搗打料、澆注料施工必須使用相應(yīng)的模具,并且逐層填充耐火材料、逐層搗打、震搗,盡量提高材料的緊實度和均勻性。
爐缸爐襯施工中,必須特別注意爐缸出鐵口、出渣口、殘鐵口附近的耐火材料修筑質(zhì)量。出鐵口中、出渣口、殘鐵口附近,一般涉及幾種不同耐火材料,各種爐襯材料之間存在著較復雜的相互聯(lián)結(jié)關(guān)系,稍有疏忽則可能給爐缸爐襯留下事故隱患。
4.出鐵槽與出渣槽
目前高級耐火材料均具有較高的導熱性,因此出鐵槽與出渣槽不宜全部采用高級耐火材料修筑。如果出鐵槽與出渣槽全部采用高級耐火材料的話,則鐵液、爐渣經(jīng)過出鐵槽時的溫降較大、容易凝結(jié)。出鐵槽出渣槽一般用普通耐火磚鋪底層起隔熱保溫作用,用搗打料或高級耐火泥修筑表面。出鐵槽中的擋渣墻一般用硅磚修筑。水冷爐的連續(xù)出渣槽不宜過長,否則爐渣容易在其中凝結(jié)造成排渣不暢。
5.爐襯的烘干和燒結(jié)
新建或大修后的水冷爐爐襯、出鐵槽、出渣槽烘干前,應(yīng)經(jīng)過一段時間的自然風干或低溫緩慢烘干,否則爐襯表面容易出現(xiàn)裂紋,影響爐襯壽命。
小修后的爐襯烘烤可以與正常點火合并進行。如果爐襯經(jīng)過大修而不經(jīng)過專門烘干的話,極易導致熔煉事故或故障。
水冷爐爐襯、出鐵槽、出渣槽的烘干燒結(jié)應(yīng)該根據(jù)所用材料要求的升溫、保溫工藝曲線進行。爐膛內(nèi)使用的高級耐火材料,修筑后一般需要進行200~300℃徹底烘干,并進行1200℃、不小于8小時的燒結(jié)。
爐膛修補后也需要進行200~300℃徹底烘干,并進行1200℃、大于30分鐘的燒結(jié)。