湿法喷注造衬
1 高炉湿法喷注技术
用喷射的方式实现无模浇注。通过精准的施工控制,将搅拌均匀的浇注料喷注到壁面上。喷注体接近于浇注水平,致密、高强、高耐磨,结合其优异的抗侵蚀性能,大大提高了高炉内衬使用寿命。喷注过程控制水平,由人工喷注,到简易的机械喷注,到可伸缩机械手,再到大型可伸缩自动平衡机械手,不断进步;且仍有很大的发展前景,即采用自动侧距装置,随时调整喷注效果。简言之,喷注=喷射浇注=无模浇注→3D打印,喷注可实现复杂结构、复合材料、快速高效施工。目前,湿法喷注造衬,在高炉内衬检修中,占有比重超过80%;巨型高炉检修也逐渐采用喷注造衬保护开炉。
1.1 材料改进
选择纳米硅溶胶结合喷注料取代原有的低水泥材料,以溶胶作为结合剂,不存在结合剂界面迁移,在受热时水分可有序排除,从而具有极佳的快烘防爆性能。溶胶结合料虽然低温强度(600℃以下)相对较低,但随温度升高,纳米SiO2与Al2O3反应可形成莫来石结合相,强度迅速提高;特别是在高温下,由于其不含水泥,高温热态性能优异。该材料较适合炉身中部以下内衬喷注。
1.2 设备改进
针对巨型高炉内衬喷注,设计一种大型可伸缩“洗炉 喷注”一体化机械手喷枪,如图1所示。该机械手喷枪可根据高炉内型尺寸的变化,遥控伸长或缩短枪身,保持枪头与壁面距离在1m(或更小)以内,减少喷注面积,进而准确控制喷注范围。
图2为国内某5860m3高炉喷注情况,采用大型可伸缩机械手喷注,由于配重的灵活变动,枪身稳定不摇摆;反弹量极小,人员可以站在高炉底部遥控机械手;该设备喷注速度可达25t/h,高效且环保。然而,该大型机械手仍有其进步空间,如可在枪头处设置“探距仪”,对凹凸不平处可随时调整转速,满足不规则炉型的喷补要求。
另外,人工抱枪喷注技术,亦在巨型高炉喷注中“一展身手”,人工抱枪喷注,速度略慢,平均速度为12t/h,然而,在巨型高炉宽阔的施工环境中,可同时两台设备施工。其优点在于:可根据炉型变化,灵活掌握给料量、枪与壁面距离、局部特殊处理等,实现圆滑炉型。