火焰噴補

冶金爐窯火焰噴補技術是在消化移植日本成熟技術的基礎上開發成功的適用於焦爐和鋼水包襯快速修補技術及火焰噴補料。噴補系統由氣體、冷卻水、電源供給設備和噴補機組成。工作過程是：丙烷氣和氧氣經火焰噴補機的控制箱調節到指定的壓力及流量後送到焊槍，形成火焰；噴補料經火焰噴補機的圓盤給料裝置調節，有氧氣攜帶，在通過焊槍的火焰時被套加熱到熔融狀態，與爐牆在高温狀態下實現結合，最後用振動抹子壓平抹實受補面。應用該技術噴補爐體，實現了噴補料與爐牆砌體高温熔融結合，比傳統修補工藝，其噴補層粘結強度更高，補爐速度快，減少了維修時間，提高了生產率。

在火焰噴補維修裝置中，將耐火材料通過氧-丙烷等氣體、液體或固體火焰使之完全熔融或半熔融後噴到受損的爐牆上。耐火材料粒子從固體變為液體的狀態變化受到材料向火焰內均勻分散、噴射性的影響，火焰噴補法的熱源採用各種燃料與氧氣的混合火焰，電弧等離子等，而在採用燃料的方法中，氣體燃料最容易控制，而且易於得到高温火焰。

火焰噴補原理是在高温火焰中將耐火粉料熔融，在熔融狀態下被噴到損傷部位成為“焊肉”的方法，可以得到與爐牆磚具有同等強度的緻密的噴補層，與歷來所用的濕式噴補、修補、幹噴密封等法根本不同的修補方法。

火焰噴補法與歷來濕式噴補等法比較，具有以下特徵：

（1）火焰噴補的同時可得到與磚相等的強度；

（2）能燒熔爐牆磚表面，故粘結得好。

（3）噴補層緻密，45氣體和水蒸氣等氣體穿不透。

（4）由於噴補的牆面不急冷，不會引起温度下降，故對爐牆磚無不利影響；

（5）耐火材料的選擇和配合不受限制，不需要特殊的粘結劑。

鋼包是多套平行式工作，對於每個獨立鋼包可以在兩次生產之間的間隙進行噴補，不影響其正常工作效率。滿足火焰噴補需要高頻次進行，每次需要時間長。鋼包耐火內襯火焰噴補的地點，可以選擇在獨立、寬敞的場地進行。鋼包能在較大區域範圍內移動位置，滿足其火焰噴補位與工作位之間快速相互轉換的需要。

鋼包單獨承載高温熔融鋼液的時問特別長，另外鋼包作為精煉爐爐體，承受鋼液再加熱升温調整鋼液成分。鋼包每次投入生產，其耐火內襯受到的侵蝕都非常嚴重，與高温熔融鋼液、鋼渣直接接觸的火焰噴補層會接受嚴峻的考驗。鋼包耐火內襯工作期間與工作間隙，温差變化大，噴補層抗熱震性能差，隨着耐火內襯温差變化範圍增加，使得噴補層內的熱應力加大，導致噴補層橫向和縱向裂紋增多，容易使其整塊脱落失效。

噴補料通過火焰噴補後，在鋼包耐火內襯表面容易形成新的噴補層。鋼包投入生產使用中，噴補層必須具有良好的耐高温熔融鋼液、鋼渣侵蝕、沖刷性能。噴補料的化學組成(塒)為：氧化鎂50%，氧化鈣30%，二氧化硅10%，氟化鈣10%。噴補料的主成分是氧化鎂，能抵禦鋼液、鋼渣的侵蝕。氧化鈣的作用是：一方面提高噴補層的鹼度，對鋼包中的鋼液冶煉，起到脱硫輔助作用；另一方面高熔點氧化鈣在高温作用下形成的化合物與MgO形成噴補層的骨架，和僅有MgO高熔點氧化物骨架比較，前者結合強度更高，耐侵蝕性更佳。在火焰噴補時，温度不能使高熔點氧化物熔融，所以噴補料中必須添加一定量低熔點成分，使得在高温下迅速形成低熔點化合物，如螢石、鈣鎂橄欖石、透輝石、鐵薔薇輝石、鎂方柱石等。噴補處的耐火內襯壁温度局部控制在1 800℃左右，低熔點化合物與高温內襯壁接觸很快呈黏度較低的液態狀，潤濕高熔點氧化物、化合物，使得噴補料對耐火內襯壁附着率高。

低熔點化合物在噴補料中所佔比例應適度，過量使噴補層不能抵禦高温熔融鋼液、鋼渣侵蝕，抗沖刷能力低，在生產過程中，噴補層很快被侵蝕而變薄或消失；少量使噴補料附着率低，形成不了噴補層 ^[1]  。