高炉出铁口综合维修
江山薛乃彦
（中国京冶工程技术有限公司邮编：100088）
摘要：高炉铁口容易损坏，造成煤气泄漏，打泥跑泥等事故，如果处理不好，将严重影响炉前操作和高炉顺行。采取可塑自流料和铁口压入料可以有效地修复铁口，保证炉前操作。
关键词：高炉，出铁口，综合，维修，可塑自流料，压入料
前言高炉铁口区域炉缸十分活跃，铁口周期性的开闭作业、泥炮的撞击，使得铁口组合砖和铁口泥套极易损坏，造成煤气泄漏，出铁喷溅，打泥跑泥（冒泥）等现象，恶化操作环境，危及人生安全。
铁口部位的损坏原因比较复杂，维修十分困难，只有找准原因，采取综合的维修、维护技术才能达到预期的维修目的。
损坏原因分析：①首先应检查高炉冷却系统（水管、水箱）是否漏水？②炉皮是否开裂？
③铁口组合砖是否完好？④内部压入（灌浆、压浆）填充是否致密？
如果发现漏水或炉皮开裂应及时维修或更换。如果是由于铁口组合砖破损或压入不实，可以利用休风时间使用可塑自流浇注料从外部进行维修，同时配合压入维修，阻塞填充内部空隙。一般来说，可塑自流浇注料维修的铁口寿命可达2~3个月，压入维修可以作为一种例行的维修手段。经过适当的维修，可以避免铁口区域煤气泄漏，优化作业环境。
1.铁口泥套和铁口组合砖的维护铁口泥套经过一段时间的使用，受到泥炮的反复撞击和出铁-堵口过程中的冷热交替，使得铁口组合砖比较容易损坏。容易在堵口时造成时跑泥（冒泥），从而影响铁口深度的稳定和高炉的正常生产。严重时将会造成高炉被迫减风、休风堵口，铁口泥套损坏严重时还会有煤气窜出。
1.1可塑自流浇注料
可塑自流浇注料是一种多用途的维修材料，其主要原料是刚玉、碳化硅、碳，采用复合超微粉和少量的纯铝酸钙水泥作为胶凝材料。可塑自流浇注料即可以在低水分条件下（3.3%～3.7％）调制成可塑状，捣打施工；又可以在较高水分条件下（4.5%～5.5％）实现自流浇灌施工，用于修复泥套或恢复损毁的铁口组合砖。一般来说：在维修量小、施工时间短的情况下，使用可塑法施工；在损毁严重、维修量大、施工时间较长的情况下使用自流浇灌施工。具体性能见表1.
表1.可塑自流浇注料材料性能表
材料配比及性能可塑法施工自流浇灌施工
基本配比（%）刚玉67 碳化硅+碳15 复合超微粉与纯铝酸钙水泥组成的胶凝材料18
化学成分（%）Al2O3≥90 ≥90
体积密度（g/cm3）110℃×24h 3.1 3.0
抗折强度 (MPa)
110℃×24h 13.2 8
1450℃×3h >14 >14
自由流动度（mm）-- 180
用水量（%） 3.7 5.2
1.2铁口可塑自流浇注的可塑法施工：
①先用风镐将损坏的铁口组合砖及泥套拆除，清理干净残留渣铁，露出铁口砖的原质层；用钢板焊接在铁口框四周，作为新泥套的外围模板。
②将可塑自流浇注料加入3.3%～3.7％的清水，搅拌混匀，形成可塑状泥料――呈松散颗粒状、颗粒表面均匀地包裹着湿润的浆体，颗粒表面有水的光泽而又不结团，可以手握成团。采用半干法捣打成型，用风锤捣打密实，为保证修补的铁口强度，应尽量减少加水量。
③内部捣打填充密实后，外部在新做的铁口框内铺上一定厚度的铁口可塑自流浇注料，用泥炮将整个铁口压实，形成致密的整体。
④铁口可塑浇注料压制好以后，转动泥炮检查炮头与新做好的铁口泥套是否吻合。
⑤铁口可塑法施工完成后，可以立即进行烘烤。
1.3铁口可塑自流浇注的自流浇灌法施工步骤：
自流浇灌的施工步骤也需要拆除旧的铁口砖及泥套，清理残留渣铁；用钢板焊接在铁口框四周及铁口框正面，作为新泥套的模板，仅在铁口框上部留设200×200的浇灌口。以便将混好的可塑自流浇注料浇灌到铁口框内部。将可塑自流浇注料加入4.5%～5.5％的清水，搅拌混匀，使材料具有适宜的流动度，灌入施工部位的模具内，可塑自流料在浇灌施工过程中，可以依靠自重，填充模板内部空隙，形成新的浇注成型的铁口组合砖及泥套。
2 铁口区域压入压入造衬技术作为一种高炉热态维修技术，已经在钢铁企业广为应用。但是，维修效果的好坏却有很大的差异。根据维修部位、维修目的的不同，应采用不同的压入工艺，并配合不同的压入材料。近年来，专用的压入机的压入能力能够达到8MPa。可以将高粘度、高固含量的铁口压入料压入到炉皮钢板与砖衬之间，经多次压入，可以“联点成片”形成完整的新炉衬，从而起到阻断煤气通道，防止煤气泄露的作用。
2.1铁口压入料
压入料除了具备一般的耐火材料性能外，还要具备一些特殊的性质：①适合的硬化时间和硬化温度：既保证压入料的压送过程中始终保持良好的流动性、进入炉皮和砖衬之间时有良好的扩展性，渗入到需要修补的空隙中。当某一点完成压入后又能保证在一定时间和一定温度条件下，迅速固化与内衬等结合在一起。②良好的施工作业性：压入料要通过压入缸、长距离的输送管道及炉壳上的孔道压入炉内，要克服相当大的管道阻力，需要使压入料具有良好的压送性和润滑性。③较高的粘结强度：压入料要能很好的与内衬炉料等粘接、硬化，将损坏的砖衬粘结成为一个整体。
2.2压入施工步骤：
压入开口部位应选择在每个铁口的四周各一个（可以利用原有压入口），用开孔机将内部残存的压入料清理掉，形成新的压入通道。另外，串煤气的根源一般会在风口区域，应该在风口大套下沿，沿着炉壳圆周均分6～8个孔，开孔位置均应该在冷却壁交界处。
压入主要设备：压入机、配套压力管、短管、球阀、开孔用的开孔机、电焊机、CO 报警器、对讲机等。施工方法如下：
① 确定开孔位置：根据现场情况，结合高炉冷却壁安装图及砌筑图，通过红外测温、CO 浓度测定等方法确定开孔位置。使用开孔机配合专用钻头钻开炉皮。
② 分组作业 人员设备进场后，分为两组，压入人员负责联接好电源和各种管线，空载试车，材料准备，上料，压入机自循环，使管道内充满压入料；开孔人员按照铁厂指定位置进行开孔作业。开孔完毕取出钻下的钢芯，对孔内进行清理，用细钢丝探查内部间隙。
焊接短管、安装球阀，联接压入管至短管，压入作业，一个点压满后再压下个点，直至压满所有的孔。由于时间及其它外部条件的限制，一次压入往往不能完全解决问题，需要利
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观察压力表,指示压力逐渐上升，上升到一定值（一般为4～5MPa ）会稳定一段时间，说明材料在逐渐进入缝隙，压满后压力会迅速上升，通知炉侧管道工关闭球阀，压入机操作工将压入机转到内循环模式，压力表归零后，通知拆除压入管。
图1 铁口压入施工流程图
