渣沟是高温炉渣及时排放的通道,它是高炉生产工序中的一个极为重要的部分,必不可少,渣沟设计为两个出铁口共用一条公共渣沟,渣沟衬均采用Al2O3-SiC-C耐火浇注料,一次浇筑成型。渣沟衬耐火浇注料的使用环境恶劣,尤其是渣沟交汇处是熔渣的回旋区域,损毁更快;另外,出铁间歇,渣沟因温度骤降而发生收缩炸裂现象,需频繁进行修补才能维持生产,给生产带来极大影响,针对上述情况,对渣沟进行局部改造采取分段使用耐火预制块。
渣沟设计为长方体箱体结构,箱体外壳钢板厚度为30mm,箱体内镶嵌耐火砖,最外层渣沟衬采用Al2O3-SiC-C耐火浇注料一次浇筑成型每条主渣沟长度为36m、公共渣沟长度为24m、小冲渣沟长度为18m,渣沟总长度为228m。渣沟浇筑后宽度为700mm、深度为 420mm、坡度为6°。
一:渣沟的破坏原因
1.1工人浇注施工不得当
由于浇注料原材料不均匀,水灰比不稳定及浇筑过程中的离析现象,在同一条渣沟浇注料中存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位,渣沟在浇筑后硬化期间。内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度变化较大或发生剧烈变化,再加上急于烘烤,表面干缩形变受到内部浇注料的约束,导致了炸裂。
1.2机械侵蚀
渣沟具有一定的坡度,因高炉内具有一定的压力,因此当高温熔渣进入渣沟时具有一定的动能,直接冲刷高炉渣沟周围部位耐火材料,为了满足高产的要求,常常两个出铁口同时出铁,炉渣量增加,炉渣温度提高,渣沟浇注料的使用环境日益恶劣,尤其是高温熔渣在主渣沟、公共渣沟、小冲渣沟交汇处形成涡流,该位置由于受高温熔渣的长时间、不间断冲刷,损毁更快,需及时采用渣沟浇注料对此处进行重新浇筑,机械侵蚀是高炉渣沟损坏的次要原因,危害较大。
1.3化学侵蚀
因渣沟浇注料中含有 Al2O3、SiC、C,而在炼铁过程中造碱性炉渣,碱性炉渣与渣沟浇注料中酸性氧化物反应生成低熔点化合物,在高温作用下形成熔融状态被冲刷掉或变为液态,进入炉渣中,使渣沟浇注料失去结构强度,形成化学侵蚀。化学侵蚀不可避免,但是侵蚀速度极小,危害不大。
二:改造制作U型预制块
为了避免渣沟重复修补和浇筑,制作一种高炉渣沟 U 型预制块,由Al2O3-SiC-C浇注料为原料,利用模具振动浇筑成型,预制块本体为长方体形状,等腰梯形凹槽纵向贯通预制块本体,等腰梯形凹槽为熔渣通道。需要更换渣沟预制块时,首先把旧渣沟预制块从渣沟槽依次吊出,清理渣沟槽残渣,然后,把新的渣沟钢筋预制块依次吊入渣沟槽内,首尾相连,各个渣沟预制块衔接处拍上石英砂,即可使用。
改造后的渣沟预制块,由于有足够的时间自然养护,预制块致密度较高,透气性好,使用过程中不易发生炸裂。制作方便,劳动强度低;高温强度大,耐冲刷,抗侵蚀,抗氧化;抗热震性好,不剥落和开裂。更换时节省浇筑、养护、烘烤时间,方便质量控制,节能环保,可延长高炉渣沟整体使用寿命,