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進(jìn)入2018年，北京聯(lián)合榮大工程材料股份有限公司（下文簡(jiǎn)稱北京榮大）創(chuàng)新研發(fā)的環(huán)保型無碳“水基”轉(zhuǎn)爐大面自流料進(jìn)行全方位播報(bào)以來，受到了廣大轉(zhuǎn)爐煉鋼廠的關(guān)注，進(jìn)一步推動(dòng)了該自流料的推廣采用。

生產(chǎn)中的難題，榮大研發(fā)的課題

據(jù)北京榮大董事長(zhǎng)章榮會(huì)博士介紹，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐爐襯修補(bǔ)存在以下弊端：

一是傳統(tǒng)的大面修補(bǔ)料（也稱黑料）及其使用方法耗材、耗時(shí)、效率低。一般業(yè)內(nèi)以鎂砂或鎂碳磚破碎料做主要原料，使用瀝青、焦油等有機(jī)物為結(jié)合劑，形成黑色的修補(bǔ)料，這是最普遍和消耗最大的材料。該料加入多的時(shí)候使用料斗，在加入過程中因?yàn)r青或焦油的燃燒，現(xiàn)場(chǎng)黑煙很大，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，污染環(huán)境，危害人體健康。

二是黑料在燒結(jié)過程中污染嚴(yán)重且壽命短。其所冒的黑煙是現(xiàn)在煉鋼現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的主要污染源之一，加進(jìn)去的料必須經(jīng)過燒結(jié)以后，才可以煉鋼。其燒結(jié)過程實(shí)際上就是瀝青或焦油等有機(jī)物的碳化過程，瀝青中的有機(jī)物很多會(huì)揮發(fā)，最終形成碳結(jié)合，為材料提供足夠的強(qiáng)度，才可以進(jìn)入冶煉狀態(tài)。這種黑料在使用過程中，同時(shí)還存在以下問題：燒結(jié)時(shí)間太長(zhǎng)，使用1噸~2噸料燒結(jié)需要60分鐘~90分鐘，影響生產(chǎn)節(jié)奏。燒結(jié)過程釋放出大量有毒有害煙氣，有些甚至是非常有毒有害的強(qiáng)致癌物。另外，焦油、瀝青燒結(jié)完畢，最終會(huì)殘余45%以上的碳，還夾雜著一些硫，這對(duì)鋼水會(huì)造成污染。這種黑料揮發(fā)分多，材料結(jié)構(gòu)疏松，不耐沖刷，使用壽命比較短。

綜上所述，轉(zhuǎn)爐煉鋼行業(yè)都希望能夠研制一種新的轉(zhuǎn)爐修補(bǔ)技術(shù)，一攬子解決上述問題。

為用戶排憂解難，北京榮大責(zé)無旁貨。其無碳水基轉(zhuǎn)爐大面自流修補(bǔ)料是以高純氧化鎂為主要原料，使用無機(jī)溶液做結(jié)合劑，采用合理的顆粒級(jí)配，創(chuàng)新技術(shù)生成含有超微粉的分散劑、低溫和高溫流平劑以及黏結(jié)劑等。該材料具有以下優(yōu)勢(shì)：燒結(jié)過程不釋放有毒煙氣，綠色環(huán)保；材料燒結(jié)時(shí)間縮短至黑料的一半左右；結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度高，耐沖刷；陶瓷結(jié)合，氧化環(huán)境中結(jié)合性能不受影響；使用壽命可達(dá)黑料的3倍以上等。

另外，這種自流修補(bǔ)料，可現(xiàn)場(chǎng)采用強(qiáng)制攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，按要求定量加入液體結(jié)合劑，攪拌至流塑狀即可出料。材料可先存在廢鋼斗中，然后一次性倒入轉(zhuǎn)爐里面，整個(gè)加料過程中沒有煙塵。

該自流料在某廠130噸轉(zhuǎn)爐實(shí)際使用情況表明，其累計(jì)使用壽命平均為60爐次左右，最長(zhǎng)時(shí)達(dá)到120多爐次，是同條件下黑料壽命的好幾倍，這無疑大幅度降低了補(bǔ)爐耐材的消耗。

該自流料在使用過程中最直接的優(yōu)點(diǎn)是清潔衛(wèi)生，可大大減輕環(huán)境污染，而且使用壽命長(zhǎng)，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。這對(duì)當(dāng)前環(huán)保壓力大的轉(zhuǎn)爐煉鋼廠來說，是一大利器。

轉(zhuǎn)爐遙控濕法噴注修補(bǔ)技術(shù)錦上添花

以往，轉(zhuǎn)爐的干法噴涂是采用料管和壓縮空氣，把料通過噴槍噴到相應(yīng)的位置，在這個(gè)過程中，在槍柄的后方加入水。這種操作很難保證質(zhì)量，而勞動(dòng)強(qiáng)度很大。因此，亟須從技術(shù)角度去解決如何降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善工作環(huán)境、提高工作效率、保證噴涂質(zhì)量等系列難題。

具體來說，轉(zhuǎn)爐干法噴涂存在以下問題：材料結(jié)構(gòu)疏松、強(qiáng)度低、使用壽命短；具有高反彈率（20%~30%），浪費(fèi)材料；施工粉塵大。例如，某廠轉(zhuǎn)爐采用干法噴涂爐頂，做頂部噴涂試驗(yàn)時(shí)，反彈量就非常大，而且噴上去的材料是粉料，根本不是原來設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，材料的致密性、耐磨性、強(qiáng)度都難以滿足設(shè)計(jì)要求。

聯(lián)合榮大研發(fā)出的轉(zhuǎn)爐遙控濕法噴注工藝，將以往干法噴涂和混凝土濕法噴注成功的裝備技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起。其噴注采用氣力輸送濕法噴注、柱塞泵送濕法噴注、螺桿泵送濕法噴注。這3種噴注工藝噴出的自流澆注料與基材粘接牢固，不反彈，不流淌。使用結(jié)果表明，該技術(shù)還能夠改善作業(yè)環(huán)境，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高噴補(bǔ)質(zhì)量，延長(zhǎng)材料使用壽命，減少噴補(bǔ)頻次。同時(shí)，該技術(shù)除了能滿足轉(zhuǎn)爐側(cè)壁的噴注修補(bǔ)之外，還可以做透氣磚周邊的定向噴注修補(bǔ)。

以用戶130t中型轉(zhuǎn)爐為例，供需雙方對(duì)該自流料及噴注技術(shù)作出了下列經(jīng)濟(jì)效益分析：國(guó)內(nèi)某廠共有5座130噸轉(zhuǎn)爐，每座轉(zhuǎn)爐每天出鋼約35爐，爐役爐齡約12000爐，與傳統(tǒng)大而料相比，以一爐役計(jì)算，該自流料帶來的直接及間接經(jīng)濟(jì)效益如下：

單次投料量由2噸，下降為1.5噸；燒結(jié)時(shí)間由80分鐘，縮短至20分鐘；平均使用壽命由12次，增加到45次；補(bǔ)爐次數(shù)由500次，下降為135次；補(bǔ)爐耗時(shí)由40000分鐘，降低至2700分鐘，增產(chǎn)11.8萬噸；大面料消耗由1000噸，下降為200噸；大面料費(fèi)用由300萬元，下降為180萬元。孰劣孰優(yōu)，不言而明。

再以一個(gè)3座30t轉(zhuǎn)爐的煉鋼車間為例，其平均每爐出鋼33.5t，月煉鋼約180000t，年煉鋼約64476爐次，依上述方式類比：補(bǔ)襯壽命由21次，增加至84次；燒結(jié)時(shí)間由45分鐘，縮短至17分鐘；全年修補(bǔ)用時(shí)間由138150分鐘，降至13056分鐘，節(jié)約補(bǔ)爐時(shí)間125094分鐘；增產(chǎn)轉(zhuǎn)爐鋼16.8萬噸。

現(xiàn)階段粗鋼產(chǎn)量按8億噸估算，傳統(tǒng)大面料消耗約48-64萬噸，采用新型“水基”大面料，由于使用壽命的提升，修補(bǔ)次數(shù)將減少為原來的三分之一左右，即可節(jié)約資源32-42萬噸。同時(shí)將少消耗瀝青及焦油等有毒有害物質(zhì)6.2-9.6萬噸。因燒結(jié)時(shí)間短和修補(bǔ)次數(shù)少而節(jié)約的時(shí)間將會(huì)使鋼產(chǎn)量增加7-8%，約6000萬噸。經(jīng)濟(jì)及社會(huì)價(jià)值顯著。

實(shí)踐表明，在現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐爐襯修補(bǔ)中，推廣環(huán)保型無碳水基大面自流料確實(shí)大有作為！