火焰喷补

热修补技术

火焰喷补，是一种热修补技术，能降低耐火材料成本和修补频率。是在消化移植日本成熟技术的基础上开发成功的适用于焦炉和钢水包衬快速修补技术及火焰喷补料。

技术简介

冶金炉窑火焰喷补技术是在消化移植日本成熟技术的基础上开发成功的适用于焦炉和钢水包衬快速修补技术及火焰喷补料。喷补系统由气体、冷却水、电源供给设备和喷补机组成。工作过程是：丙烷气和氧气经火焰喷补机的控制箱调节到指定的压力及流量后送到焊枪，形成火焰；喷补料经火焰喷补机的圆盘给料装置调节，有氧气携带，在通过焊枪的火焰时被套加热到熔融状态，与炉墙在高温状态下实现结合，最后用振动抹子压平抹实受补面。应用该技术喷补炉体，实现了喷补料与炉墙砌体高温熔融结合，比传统修补工艺，其喷补层粘结强度更高，补炉速度快，减少了维修时间，提高了生产率。

原理

在火焰喷补维修装置中，将耐火材料通过氧-丙烷等气体、液体或固体火焰使之完全熔融或半熔融后喷到受损的炉墙上。耐火材料粒子从固体变为液体的状态变化受到材料向火焰内均匀分散、喷射性的影响，火焰喷补法的热源采用各种燃料与氧气的混合火焰，电弧等离子等，而在采用燃料的方法中，气体燃料最容易控制，而且易于得到高温火焰。

特征

火焰喷补原理是在高温火焰中将耐火粉料熔融，在熔融状态下被喷到损伤部位成为“焊肉”的方法，可以得到与炉墙砖具有同等强度的致密的喷补层，与历来所用的湿式喷补、修补、干喷密封等法根本不同的修补方法。

火焰喷补法与历来湿式喷补等法比较，具有以下特征：

（1）火焰喷补的同时可得到与砖相等的强度；

（2）能烧熔炉墙砖表面，故粘结得好。

（3）喷补层致密，45气体和水蒸气等气体穿不透。

（4）由于喷补的墙面不急冷，不会引起温度下降，故对炉墙砖无不利影响；

（5）耐火材料的选择和配合不受限制，不需要特殊的粘结剂。

不足

钢包是多套平行式工作，对于每个独立钢包可以在两次生产之间的间隙进行喷补，不影响其正常工作效率。满足火焰喷补需要高频次进行，每次需要时间长。钢包耐火内衬火焰喷补的地点，可以选择在独立、宽敞的场地进行。钢包能在较大区域范围内移动位置，满足其火焰喷补位与工作位之间快速相互转换的需要。

钢包单独承载高温熔融钢液的时问特别长，另外钢包作为精炼炉炉体，承受钢液再加热升温调整钢液成分。钢包每次投入生产，其耐火内衬受到的侵蚀都非常严重，与高温熔融钢液、钢渣直接接触的火焰喷补层会接受严峻的考验。钢包耐火内衬工作期间与工作间隙，温差变化大，喷补层抗热震性能差，随着耐火内衬温差变化范围增加，使得喷补层内的热应力加大，导致喷补层横向和纵向裂纹增多，容易使其整块脱落失效。

喷补料

喷补料通过火焰喷补后，在钢包耐火内衬表面容易形成新的喷补层。钢包投入生产使用中，喷补层必须具有良好的耐高温熔融钢液、钢渣侵蚀、冲刷性能。喷补料的化学组成(埘)为：氧化镁50%，氧化钙30%，二氧化硅10%，氟化钙10%。喷补料的主成分是氧化镁，能抵御钢液、钢渣的侵蚀。氧化钙的作用是：一方面提高喷补层的碱度，对钢包中的钢液冶炼，起到脱硫辅助作用；另一方面高熔点氧化钙在高温作用下形成的化合物与MgO形成喷补层的骨架，和仅有MgO高熔点氧化物骨架比较，前者结合强度更高，耐侵蚀性更佳。在火焰喷补时，温度不能使高熔点氧化物熔融，所以喷补料中必须添加一定量低熔点成分，使得在高温下迅速形成低熔点化合物，如萤石、钙镁橄榄石、透辉石、铁蔷薇辉石、镁方柱石等。喷补处的耐火内衬壁温度局部控制在1 800℃左右，低熔点化合物与高温内衬壁接触很快呈黏度较低的液态状，润湿高熔点氧化物、化合物，使得喷补料对耐火内衬壁附着率高。

低熔点化合物在喷补料中所占比例应适度，过量使喷补层不能抵御高温熔融钢液、钢渣侵蚀，抗冲刷能力低，在生产过程中，喷补层很快被侵蚀而变薄或消失；少量使喷补料附着率低，形成不了喷补层。

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