一种熔融还原炉渣区耐材修补方法技术

本发明专利技术提供了一种熔融还原炉渣区耐材修补方法，包括处理并确认耐材待修补区域，搭建所述待修补区域的模板、制备浇筑料，浇筑所述待修补区域，浇筑料的烘干与烧结。使用本申请提供的耐材修补方法，当SRV炉渣线区耐材达到使用极限尺寸时，不拆除SRV炉耐材内衬，使用自流浇筑料，采用“环形套浇”方式对渣线区耐材浇注修补。自流浇筑料高温强度满足实际生产情况，且维修施工周期短、不会破坏炉缸永久层、节降耐材维修费用、施工灵活，有效地减缓耐材侵蚀，延长SRV炉使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种熔融还原炉渣区耐材修补方法
本专利技术涉及炼铁
，具体涉及一种熔融还原炉渣区耐材修补方法。
技术介绍
HIsmelt熔融还原冶金技术是世界冶金行业先进的非高炉炼铁技术，其利用非焦煤煤粉及铁矿粉采取喷射冶金方式生产液态生铁，流程短，污染小，铁水质量好，是解决我国焦煤资源有限和环保问题的先进冶金技术。熔融还原冶金技术的核心是SRV熔融还原炉，SRV炉的炉缸、炉底砌筑耐火材料内衬，形成一个承装熔渣和铁水的反应熔池。炉缸耐火砖共砌筑若干层，由下至上计数，下部分使用刚玉质耐火砖，称为铁浴区；上部分使用铬刚玉质耐火砖，称为渣线区。相比于类似高炉工艺炉缸条件，SRV炉的氧化性高于高炉，渣中FeO含量4～6％(高炉渣中FeO在0.5％左右)，这种条件下对熔渣区域的耐材侵蚀速度较快，而铁水区域相对稳定侵蚀缓慢。而且渣线区耐材因高温炉渣作用、涌泉效应冲蚀侵蚀及渣铁液面纵向变化等原因，使得渣线区耐火材料侵蚀严重，渣线区耐材情况直接影响SRV炉使用寿命。冶炼炉的耐材砌筑及修补，如高炉炉衬一般是在整个反应炉炉衬出现侵蚀损坏后停炉进行整体的更坏，因为炉内不同部位侵蚀情况不同，耐材的整体更换以侵蚀最严重部位为准，存在部分位置炉衬较好的情况下依然要随侵蚀严重部位一起整体更换，本方法成本较高、作业周期较长、劳动强度大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种熔融还原炉渣区耐材修补方法，以解决上述技术问题中的至少一个。本专利技术所采用的技术方案为：一种熔融还原炉渣区耐材修补方法，所述熔融还原炉包括位于炉底的铁浴区及所述铁浴区上部的渣线区，所述熔融还原炉渣区耐材修补方法包括以下步骤，a)处理并确认SRV炉耐材待修补区域：所述熔融还原炉停炉后，清理所述渣线区耐材表面的冷渣及冷铁，检测并分析所述渣线区耐材侵蚀情况及理化性质，确认待修补区域的范围及修补工艺；b)搭建所述待修补区域的模板、制备修补浇筑材料：分别配制并搭建所述铁浴区和所述渣线区的浇筑模板，制备自流浇筑料；c)浇筑所述待修补区域：在所述熔融还原炉外水冷口对称布置混练机，采用输料滑道将所述浇筑料沿炉内衬均匀输送至所述待修补区域，采用“环形套浇”的方式浇筑所述待修补区域；d)浇筑料的烘干与烧结：采用预热空气对浇筑后的成型料进行烘干处理，烘干完成后使用可燃气体进行烧结处理，完成耐材的修补。优选地，所述步骤a)中，测量的所述渣线区耐材侵蚀厚度≥200mm，且残渣口座砖侵蚀量大于周圈渣区耐材侵蚀量中值以上时，进行耐材修补工作。优选地，在所述步骤a)中，清理所述渣线区耐材表面的熔融还原冷铁、冷渣及其他混合物后，根据化学分析结果，将耐材表面20～100mm厚度的渣区砌筑材料去除，并在耐材表面形成凹凸不平的结构。优选地，在所述步骤b)中，所述浇筑模板由下至上逐层搭建，并且每层模板浇筑完成后进行必要的预脱水处理后再进行后层模板的搭建，模板之间采用物理法固定，单层模板半周线长度0.2-3.5m，间隔固定距离留有膨胀位置。优选地，在所述步骤b)中，所述自流浇筑料主要成分(按重量百分比计)：铬刚玉8～12％、锆刚玉2～4％、活性氧化铝微粉75～80％、电熔锆粉1～2％、铬绿3～5％；优选地，所述自流浇筑料在每层模板搭建过程中，每1-10cm掺入具有相同材质且粒径为20～200mm的SRV炉渣区碎砖块进行强度提升，同时所述铬刚玉自流浇筑料还混入复合聚羧基高效分散剂。优选地，所述铬刚玉自流浇筑料的各组分充分干混后，加水进行湿混，加水量按重量计，料：水为100：3.2～3.6，水的偏析指数不大于15％。优选地，所述输料滑道包括第一滑道段和第二滑道段，所述第一滑道段的一端连接所述混炼机，另一端伸入SRV炉炉内，所述第二滑道段的一端与所述第一滑道段旋转连接，另一端可自由移动至所述待修补区域的任意位置处。优选地，在所述步骤c)中，对所述待修补区域进行浇筑时，每次浇筑100～300mm厚度后进行物理振实，然后继续浇筑，并重复操作。优选地，在所述步骤d)中，所述烘干过程包括静置凝固阶段、低温烘干阶段和高温烘干阶段，首先浇筑模板以对角拆除方式逐个拆除，所述静置凝固阶段采用常温静置1～3天，所述低温烘干阶段采用常温～300℃空气处理12～24h，所述高温烘干阶段采用300～800℃空气处理24～36h；所述烧结处理过程为：低温100～150℃，持续8～24h，温度按照每小时10度递增，达到150度后稳定烘烤；中温250～350℃，持续8～24h，温度按照每小时20度递增，达到350度后稳定烘烤；高温500～600℃，持续8～24h，温度按照每小时10度递增，达到600度后稳定烘烤；烧结1000～1400℃，保温12～36h，温度按照每小时50度递增，达到1400度后稳定烘烤。由于采用了上述技术方案，本专利技术所取得的有益效果为：1.本专利技术提供的耐材修补方法，当渣线区耐材达到使用极限尺寸时，不拆除SRV炉耐材内衬，使用铬刚玉自流浇筑料，采用“环形套浇”方式对渣线区耐材浇注修补。铬刚玉自流浇筑料高温强度满足实际生产情况，且维修施工周期短、不会破坏炉缸永久层、节降耐材维修费用、施工灵活，有效地减缓耐材侵蚀，延长SRV炉使用寿命。2.本申请使用自流浇筑料对侵蚀严重部位进行修补，舍弃了传统方法中对耐材进行整体更换的方法，维护成本及材料使用量远低于整体更换的情形，具有较高的经济效益；而且自流浇筑料具有一定的流动性，保证了耐材彼此接触面的良好搭配，使修补的效果更优，提高修补后SRV炉使用寿命。3.优选地，本申请中设置有输料滑道，其第一段伸入炉内作为传输通道；第二段可以180°旋转，用于将浇筑料沿着炉内衬圆形位置输送至修补位置，以保证浇注料输送至炉内修补耐材各处均匀，避免某一位置浇筑料单次输送过多、浇筑料由某一位置向两边流淌、导致浇筑料物理性质出现差异。4.优选地，浇注料成型后对修补位置进行整体烘烤和烧结处理，即将普通耐火砖加工过程中的成型、干燥和烧成等工序转移至炉内进行，以保证修补位置具有良好的机械强度和耐火性能；若耐材烘烤方法不正确，可能导致套浇耐材剥落。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本申请提供的一种熔融还原炉的结构示意图。图2为图1中熔融还原炉耐材修补时炉体孔口处的剖视图。图3为图1中渣线区局部耐材修补的局部示意图。图4为图1中渣线区局部耐材修补的整体示意图。其中：1-熔融还原炉，2-炉缸，3-炉底，4-渣线区，5-铁浴区，6-混练机，7-炉壳，8-耐材修补区域，9-模板，10-炉体孔口，11-输料滑道，12-冷却器，13-渣线区上模板，14-剩余耐材，15-套浇耐材，16-渣线区下模板，17-铁浴区模板，18-出铁场平台。具体实施方式为了更清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔融还原炉渣区耐材修补方法，所述熔融还原炉包括位于炉底的铁浴区及所述铁浴区上部的渣线区，其特征在于，所述熔融还原炉渣区耐材修补方法包括以下步骤，/na)处理并确认SRV炉耐材待修补区域：所述熔融还原炉停炉后，清理所述渣线区耐材表面的冷渣及冷铁，检测并分析所述渣线区耐材侵蚀情况及理化性质，确认待修补区域的范围及修补工艺；/nb)搭建所述待修补区域的模板、制备修补浇筑材料：分别配制并搭建所述铁浴区和所述渣线区的浇筑模板，制备自流浇筑料；/nc)浇筑所述待修补区域：在所述熔融还原炉外水冷口对称布置混练机，采用输料滑道将所述浇筑料沿炉内衬均匀输送至所述待修补区域，采用“环形套浇”的方式浇筑所述待修补区域；/nd)浇筑料的烘干与烧结：采用预热空气对浇筑后的成型料进行烘干处理，烘干完成后使用可燃气体进行烧结处理，完成耐材的修补。/n

【技术特征摘要】
1.一种熔融还原炉渣区耐材修补方法，所述熔融还原炉包括位于炉底的铁浴区及所述铁浴区上部的渣线区，其特征在于，所述熔融还原炉渣区耐材修补方法包括以下步骤，
a)处理并确认SRV炉耐材待修补区域：所述熔融还原炉停炉后，清理所述渣线区耐材表面的冷渣及冷铁，检测并分析所述渣线区耐材侵蚀情况及理化性质，确认待修补区域的范围及修补工艺；
b)搭建所述待修补区域的模板、制备修补浇筑材料：分别配制并搭建所述铁浴区和所述渣线区的浇筑模板，制备自流浇筑料；
c)浇筑所述待修补区域：在所述熔融还原炉外水冷口对称布置混练机，采用输料滑道将所述浇筑料沿炉内衬均匀输送至所述待修补区域，采用“环形套浇”的方式浇筑所述待修补区域；
d)浇筑料的烘干与烧结：采用预热空气对浇筑后的成型料进行烘干处理，烘干完成后使用可燃气体进行烧结处理，完成耐材的修补。


2.根据权利要求1所述的熔融还原炉渣区耐材修补方法，其特征在于，所述步骤a)中，测量的所述渣线区耐材侵蚀厚度≥200mm，且残渣口座砖侵蚀量大于周圈渣区耐材侵蚀量中值以上时，进行耐材修补工作。


3.根据权利要求2所述的熔融还原炉渣区耐材修补方法，其特征在于，在所述步骤a)中，清理所述渣线区耐材表面的熔融还原冷铁、冷渣及其他混合物后，根据化学分析结果，将耐材表面20～100mm厚度的渣区砌筑材料去除，并在耐材表面形成凹凸不平的结构。


4.根据权利要求1所述的熔融还原炉渣区耐材修补方法，其特征在于，在所述步骤b)中，所述浇筑模板由下至上逐层搭建，并且每层模板浇筑完成后进行必要的预脱水处理后再进行后层模板的搭建，模板之间采用物理法固定，单层模板半周线长度0.2-3.5m，间隔固定距离留有膨胀位置。


5.根据权利要求1所述的熔融还原炉渣区耐材修补方法，其特征在于，在所述步骤b)中，所述自流浇筑料主要成分(按重量百分比计)：铬刚玉8～12％、锆刚玉2～4％、活性氧化铝微粉75～80％、电熔锆粉1～2％、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冠琪，张晓峰，王林顺，张光磊，魏召强，韩军义，王振华，王金霞，王建磊，
申请(专利权)人：山东墨龙石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37