孟文濤 薛忠林

　　2020年是全麵建成小康社會的一年，沒有全麵小康的實現，民族複興就無從談起。我國是鋼鐵大國，高爐的安全、平穩
、高效、經濟運行是高爐煉鐵人追求的目標，高爐的經濟運行標誌著煉鐵技術進步和創造效益最大化，同時也為民族複興、小康社會的建成貢獻一份力量。

　　隨著《新環保法》及大氣汙染綜合治理攻堅行動方案的具體實施，部分省份的鋼鐵企業受到采暖季及非采暖季10%~50%dechannengxianzhi，zaochengguoneigaolukaitinglujiweipinfan。tongshi
，gaoludeanquanjishoumingyechengshouzhejudadekaoyan。daduoshugaolumianlinzhelugangnaicairezhenjiajutanzhuandechongshuajiboliqinshi
，luganganquanshoudaoyanzhongdeweixie，lushennaicaizaikaitingluguochengzhongbuduanshoudaobianyuanqiliudechongshuajirezhidubodongdaozhidezhapibuwending，jineryingxiangdaolengquebideshouming。lutinaicaideqinshijiajugengjinyibutuidonglegaoludedazhongxiujincheng。

　　很多高爐在頻繁的開停爐後
，麵臨著一個問題——是否需要進行徹底大修來保證高爐的生產安全？

　　傳統的高爐大修是將高爐爐缸耐材全部拆除後重新砌築，冷卻壁或爐殼局部或整體更換。有些高爐大修項目甚至啟動於停爐前2到3年，停爐至開爐周期基本都在3個月左右。傳統大修不僅大量消耗人力
、物力、資(zi)金(jin)及(ji)時(shi)間(jian)
，而(er)且(qie)在(zai)物(wu)料(liao)的(de)準(zhun)備(bei)及(ji)生(sheng)產(chan)等(deng)環(huan)節(jie)也(ye)產(chan)生(sheng)了(le)一(yi)定(ding)的(de)重(zhong)複(fu)性(xing)的(de)資(zi)源(yuan)浪(lang)費(fei)及(ji)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)。美(mei)固(gu)美(mei)特(te)經(jing)過(guo)三(san)十(shi)多(duo)年(nian)的(de)技(ji)術(shu)積(ji)累(lei)
，結(jie)合(he)獨(du)特(te)的(de)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)，在(zai)高(gao)爐(lu)大(da)中(zhong)修(xiu)方(fang)麵(mian)獨(du)辟(pi)蹊(qi)徑(jing)
，已(yi)形(xing)成(cheng)一(yi)整(zheng)套(tao)高(gao)效(xiao)、快速、安(an)全(quan)的(de)高(gao)爐(lu)大(da)修(xiu)方(fang)案(an)。美(mei)固(gu)美(mei)特(te)高(gao)爐(lu)快(kuai)速(su)大(da)修(xiu)案(an)例(li)的(de)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)，使(shi)得(de)高(gao)爐(lu)在(zai)目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)環(huan)境(jing)下(xia)既(ji)能(neng)適(shi)應(ying)生(sheng)產(chan)節(jie)奏(zou)的(de)快(kuai)速(su)變(bian)換(huan)，也(ye)保(bao)證(zheng)了(le)高(gao)爐(lu)在(zai)另(ling)一(yi)個(ge)爐(lu)役(yi)周(zhou)期(qi)的(de)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)。美(mei)固(gu)美(mei)特(te)快(kuai)速(su)大(da)修(xiu)方(fang)案(an)已(yi)成(cheng)為(wei)高(gao)爐(lu)應(ying)對(dui)目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)環(huan)境(jing)的(de)一(yi)把(ba)利(li)器(qi)
，已(yi)經(jing)廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)國(guo)內(nei)外(wai)的(de)大(da)中(zhong)小(xiao)型(xing)高(gao)爐(lu)。

　　“快速大修”概念的提出

　　獨特的材料及長壽的理念是高爐“快速大修”的基礎：美固美特材料均為無水泥質材料，采用特種矽凝膠作為結合劑，遠程泵送至爐內。材料本身具有優良的抵抗渣鐵侵蝕性能
、極好的熱震穩定性、優良的高溫蠕變性能
、低的鐵水熔蝕指數、低的線變化率。爐缸整體澆注無縫成型，具有超低的係統顯氣孔率，防止堿金屬
、鉛鋅蒸汽及一氧化碳侵蝕，有效保護碳磚
；並且利用其中高導熱性能在碳磚熱麵澆注成型後，與碳磚形成完美的溫度場梯度分布，將1150℃等溫線推移至澆注料熱麵，在材料熱麵形成渣鐵凝滯保護層保護碳磚，避免產生碳磚環裂
、脆化等現象，最大程度地保護爐缸原有磚襯
，大大延長爐缸的使用壽命。

　　高爐的“快速大修”是基於美固美特獨創、成熟耐材特性及施工工藝基礎上的一種高爐耐材重建理念：其基本步驟和內容包含停爐、放殘鐵
、涼爐
、爐缸清理、冷卻元件更換、爐缸澆注、爐身噴注、烘爐、開kai爐lu。整zheng個ge過guo程cheng快kuai速su高gao效xiao，更geng好hao地di適shi用yong於yu目mu前qian高gao爐lu適shi應ying市shi場chang環huan境jing及ji環huan保bao限xian產chan政zheng策ce的de下xia煉lian鐵tie產chan能neng調tiao整zheng，以yi最zui低di的de資zi金jin投tou入ru達da到dao企qi業ye的de利li潤run最zui大da化hua。國guo內nei大da中zhong型xing高gao爐lu快kuai速su大da修xiu周zhou期qi可ke控kong製zhi在zai28天至34天之間
，施工組織無交叉作業，各工序銜接緊湊，施工過程精細控製，有效地保證了大修的質量及安全。

　　“快速大修”與傳統大修的對比

　　快速大修對高爐時間效益的影響：傳統高爐大修時間為3個月至6個月，而選用美固美特高爐技術方案
，高爐快速大修時間可控製在30天左右。按照傳統大修最短3個月的檢修周期考慮
，至少為業主節省60天的高爐作業時間，若以每噸鐵300元~900元的利潤計算，2500m3高爐（平均日產6300噸）創造效益1.134億元~3.402億元，而美固美特爐缸澆注的投資僅為效益值的4%~8%。

　　快速大修與傳統大修投資利益對比分析：chuantonggaoludaxiuguochengxuyaojianglugangneichentanzhuanjitaocibeizhengtijinxingqinglibingzhongxinjinxingqizhu。erzaikuaisudaxiuzhong，meigumeitejiyuyouzhinaicaidetexing，zaiqingliguochengzhongzuidaxiandudibaoliulugangneichen
，jianshaodaxiudegudingtouzi。shiduonianlai，meigumeitecanyudaliangdegaolulugangposuntiaozhafaxian，lugangnaicaiqinshizuiyanzhongdezongshizaitiekouzhongxinxianyixia
、陶瓷墊以上二至三層碳磚的位置
，即高爐“象腳”侵qin蝕shi區qu域yu。在zai爐lu缸gang清qing理li過guo程cheng中zhong采cai取qu爐lu缸gang碳tan磚zhuan保bao護hu性xing清qing理li方fang式shi，保bao留liu已yi運yun行xing多duo年nian的de結jie構gou及ji傳chuan熱re穩wen定ding的de優you質zhi碳tan磚zhuan，發fa現xian爐lu缸gang可ke保bao留liu碳tan磚zhuan的de比bi例li高gao達da80%以上。

　　傳統高爐大修的代價
，首先是對沒有侵蝕碳磚的浪費。以遷鋼2號2650m3高爐為例
，按照目前國際市場上碳磚價格7000歐元/噸計算，利舊此部分碳磚可為業主節約碳磚資金4300萬元人民幣以上。美固美特利舊碳磚修複方案的投資僅占傳統大修方案固定資產投入的28.7%。

　　“快速大修”應用於國內外大型高爐的案例

　　近年來，美固美特爐缸整體澆注技術越來越多地成功應用於國內外大中型高爐的工業生產。截至2019年12月底，美固美特2000m3級以上高爐舊碳磚爐缸整體澆注修複已達17座，幾個代表性的案例如下：

　　——墨西哥AHMSA 5號2210m3高爐，該高爐第一代爐齡為18年，爐缸采用美國UCAR熱壓小碳塊頂砌，2012年停爐前爐缸側壁溫度高達800℃

，經常堵風口。2012年6月
，由美固美特進行舊碳磚爐缸澆注投產至今已穩定高產運行7年以上，目前爐缸側壁插入深度600mm處的數支熱電偶溫度全部低於400℃，日產量由5500噸~6200噸提高到了7300噸~7500噸
，預期壽命延長10年，這使得AHMSA取消了1億美元大修計劃，預計該高爐使用壽命可達28年以上。

　　——德國Salzgitter BF-A 2410m3高爐，該高爐第一代爐齡為8年，爐缸采用超微孔大炭塊複合爐缸，2013年停爐前爐殼局部溫度高、冷卻壁熱流強度超標，局部侵蝕嚴重
，最薄處碳磚厚度400mm~500mm左右。該公司2013年7月份采用美固美特爐缸快速修複技術穩定運行至今已達6年以上。2019年3月份回訪時
，澆注料冷麵溫度小於500℃，按目前情況推算該爐缸澆注後可持續運行10年以上。

　　——包鋼3號2200m3高爐舊碳磚爐缸澆注，2017年6月開爐至今已運行2年4個月，而且在舊碳磚與澆注料之間的熱電偶讀數穩定在545℃左右，推測澆注料厚度仍為400mm以上；首鋼遷鋼2號2650m3高爐2018年9月爐缸澆注開爐後燃料比下降30kg/t，產量穩定在6300 t/d以上；在本鋼板材5號2650 m3和遷鋼2號高爐良好的澆注效果的影響下，本鋼板材7號2800m3高爐、北營2號3200m3高爐
、首鋼遷鋼1號2650m3高爐
、通鋼3號2680m3高爐進行了舊碳磚澆注，爐缸澆注後高爐重獲新生，目前側壁象腳侵蝕部位溫度穩定在100℃~200℃（熱偶插入深度為距冷卻壁熱麵250mm），指標均優於停爐前指標。

　　以美固美特獨特爐缸澆注技術為核心的“快速大修”實shi際ji案an例li證zheng明ming
，爐lu缸gang整zheng體ti澆jiao注zhu不bu僅jin在zai大da修xiu工gong期qi上shang有you明ming顯xian優you勢shi
，而er且qie在zai開kai爐lu後hou高gao爐lu能neng快kuai速su釋shi放fang產chan能neng並bing達da到dao很hen好hao的de經jing濟ji指zhi標biao，同tong時shi消xiao除chu了le傳chuan統tong爐lu缸gang結jie構gou帶dai來lai的de安an全quan隱yin患huan，真zhen正zheng達da到dao高gao爐lu長chang壽shou的de目mu的de。

　　基於優質耐材特性的美固美特爐體耐材配置

　　美固美特爐缸耐材配置分為：利舊碳磚爐缸整體澆注，新碳磚爐缸整體澆注，無碳磚爐缸整體澆注。

　　——xintanzhuanlugangzhengtijiaozhujishu，baokuoludifengbanyixiaguanzhujiludifengbanyishangzhaopingceng，tanzhuanyulukezhijian
，fenbiejinxingbutongjiaozhucailiaodetianchong，bikaichuantongqizhudaodafangshidebiduan，baozhengtianchongcailiaodemishixingjilengquexitongchuanredelianxuxing。lukeyulengquebizhijianxuanzeteshuliudongxinghao
、常溫固化，體積穩定、xingnengwendingdecailiaojinxingtianchong，conggenbenshangchedifengdumeiqi，bimianshengchanguochengzhongluticuanmeiqidewenti，shengqutouchanhoufanfuzaixianguanjiangdailaidefannaohezijinhuafei。

　　——lugangjubuxiufujishu，genjujutiqingkuangkeyixuanzetiekouzhengtijiaozhujifengkoudaizhengtijiaozhu
，zaiyidingchengdushangbaozhengmeiqidemifengkekaoxing
，tongshiyouyucailiaolianghaodekangzhatieqinshixing，baozhengtiekoujifengkoudenaicaichangshou。

　　爐腹
、爐腰、爐身下部、爐身中上部及爐頂封罩分別選用不同特性材料的噴注方式，最大程度保護爐身冷卻器來保證高爐爐身及爐缸的長壽。

　　——近(jin)年(nian)來(lai)在(zai)高(gao)爐(lu)快(kuai)速(su)大(da)修(xiu)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，由(you)於(yu)高(gao)爐(lu)原(yuan)有(you)磚(zhuan)襯(chen)異(yi)常(chang)侵(qin)蝕(shi)，拆(chai)除(chu)過(guo)程(cheng)中(zhong)發(fa)現(xian)爐(lu)缸(gang)側(ce)壁(bi)磚(zhuan)襯(chen)破(po)損(sun)嚴(yan)重(zhong)已(yi)無(wu)法(fa)保(bao)留(liu)，而(er)且(qie)來(lai)不(bu)及(ji)采(cai)購(gou)碳(tan)磚(zhuan)，將(jiang)會(hui)采(cai)取(qu)爐(lu)缸(gang)側(ce)壁(bi)所(suo)有(you)磚(zhuan)襯(chen)進(jin)行(xing)清(qing)理(li)至(zhi)冷(leng)卻(que)壁(bi)熱(re)麵(mian)，利(li)用(yong)美(mei)固(gu)美(mei)特(te)材(cai)料(liao)整(zheng)體(ti)進(jin)行(xing)澆(jiao)注(zhu)的(de)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)爐(lu)缸(gang)重(zhong)建(jian)
，如(ru)此(ci)所(suo)謂(wei)的(de)高(gao)爐(lu)無(wu)碳(tan)磚(zhuan)爐(lu)缸(gang)整(zheng)體(ti)澆(jiao)注(zhu)。開(kai)爐(lu)運(yun)行(xing)後(hou)由(you)冷(leng)卻(que)壁(bi)與(yu)澆(jiao)注(zhu)料(liao)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)熱(re)量(liang)傳(chuan)遞(di)
，在(zai)澆(jiao)注(zhu)料(liao)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)穩(wen)定(ding)的(de)溫(wen)度(du)梯(ti)度(du)
，爐(lu)缸(gang)側(ce)壁(bi)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)在(zai)50℃~150℃之間，對爐缸無異常的影響。

　　美固美特無碳磚高爐爐缸澆注技術已成功應用於國內外23座高爐
，標誌著爐缸耐材配置進入到另一個技術層麵。爐缸耐材均質化、連續化、整體化積極地推進了爐缸智能檢測和工業生產，為高爐爐缸的長壽管理奠定了良好的基礎。

　　當前市場環境下高爐的大中修策略，應基於美固美特成熟的材料技術及工藝
，來適應市場的快速反應，進行錯峰停爐、錯峰檢修、cuofengshengchanlaishixiangaolujingjixiaoyidezuidahua。gaoludazhongxiumeibiyaoquanchaiquanhuan，zheyangkeyijieshengdaliangshijianjizijintouru，yongzhongxiaoxiudeshijianhezijinbandaxiudeshi，shigaoludadaoanquan、環保
、穩定、順行
、高產並長壽的目標。

　　進入二十一世紀第二個十年
，美固美特“快速大修”技術將持續不斷地優化和進取，繼續積極為中國煉鐵助力。