摘要: 主要介绍了在线修复热风炉拱顶内衬技术和热电偶造衬修复工艺，解决了热电偶损坏后无法更换，送风温度难以稳定控制的难题，具有较高的使用推广价值。
前言
莱芜分公司炼铁厂5#1 080 m3 高炉共有3 座卡鲁金顶燃式热风炉，于2005 年10 月投运，至今已有11 年炉龄。随着热风炉长期使用，高炉内衬出现变形，原拱顶热电偶管道通路受热变形错位，热电偶损坏后，无法顺利安装到位，严重影响烧炉，要彻底解决需要停炉更换耐材，这样无论是从生产方面还是经济性方面都是不允许的。因此研究实施了在线修复顶燃式热风炉拱顶电偶技术，取得了很好的实效。
1 存在问题
提高鼓风温度是冶金行业冶炼节焦提高产品产量质量的重要措施之一。提高风温可以降低入炉焦比，增加鼓风动能，改善喷吹效果，有利于增加喷吹量，活跃炉缸。热风炉烧炉是以拱顶测温电偶显示数值为依据来控制的，一旦损坏或不准将直接影响正常烧炉，降低风温水平。通过调查5#1 080 m3 高炉车间2010 年电偶未损坏前3 座热风炉拱顶烧炉平均温度情况与2013 年电偶损坏后的数据做了对比。
5#1 080 m3 高炉热风炉自2013 年开始3 座热风炉拱顶热电偶受烧炉变形等影响各有1 件电偶逐步出现损坏，即只有1 个测温热电偶参照烧炉，无备用做参考。由表1、表2 可以看出，受热风炉拱顶测温电偶损坏的影响，热风炉烧炉平均温度较之前下降83 ℃，严重影响了送风温度，制约了高炉生产。
另外，受测温电偶损坏和煤气供应量影响，2#热风炉测温热电偶因内部砌筑砖变形，原使用电偶1 周甚至几个月就烧坏，自动化仪表部门为了降成本改用短热电偶，短热电偶温度无法测得准确风温，参照价值低，初步统计了2014 年3 月份烧炉温度数据如表3。
3 个热风炉电偶均有一点损坏，2# 热风炉拱顶电偶温度不准，已基本失去参照烧炉的价值，平时操作依据烟气含氧量及温度和煤气量，存在较大的安全隐患，给高炉生产带来极为不利的影响。
2 改进方案
根据目前生产现状，无法满足停炉检查更换拱顶耐材和电偶的条件，因此研究制定了在线修复方案，采用“热电偶造衬修复工艺”和“热风炉炉衬灌浆修复技术”，很好地解决了这一难题。
2. 1 热电偶造衬修复工艺
借热风炉本体及支管灌浆机会实施造衬，主要打通原有电偶安装通道，清理管道损坏断裂的保护管及耐材，安装厚壁不锈钢防护套管，与炉皮焊接固定，在套管周边灌浆填充空隙，使耐材与套管成为一体，进而安装测温电偶的修复工艺。
2. 2 热风炉炉衬灌浆修复技术
使用测温枪查找高炉热风炉热风出口及各支管在300 ℃以上的高温区，利用高炉定修时间8 h 左右的检修机会，进行外皮开孔，焊丝头安装阀门，连接灌浆，同时配合“热电偶造衬修复工艺”完成灌浆，可一定程度上避免单纯因电偶造衬而增加施工成本。
3 施工过程
3． 1 施工准备
施工设备: 手持式气动凿岩机，钻杆，气割，电焊机，混凝土压力输送泵，强制搅拌机，灌浆压力机等。
施工材料: 厚壁不锈钢QCr25Ni20 防护套管，高温贵金属热电偶，保温灌浆料，陶瓷纤维盘根，溶胶结合刚玉莫来石浇注料，球阀、混凝土输送钢管、压浆软管等。
高温贵金属热电偶型号: WＲP － 130 L × I =1 650 mm × 1 500 mm
修复材料: 溶胶结合刚玉莫来石浇注料( 无水压入泥浆，YQ － 50)
采用一种性能稳定、能在高温下使用的“溶胶结合刚玉莫来石浇注料”，其理化性能见表4。
利用热风炉修风时间对热风管道破损部位进行浇筑修补，代替原来的内衬耐火材料。该种浇注料产品具有流动性极好( 可泵送) 、固化快、中高强度高、体积稳定、耐高温、热震稳定性极好、使用寿命长等特性，可替代热风炉内衬耐火砖，完全满足热风炉内衬耐火材料的性能要求及快速修复施工的作业要求。
3． 2 施工过程
1) 拆卸热电偶: 拆除法兰固定螺栓，拔出热电偶及外部套管。
2) 清理通道杂物: 使用钻杆将通道内残余耐火材料和烧断的保护套管、热电偶全部清理掉。
3) 固定保护套管: 将套管沿通道用大锤敲入，外部与炉皮平齐，焊接固定，然后在炉壳外焊接筋板加固。
4) 焊接灌浆丝头: 在炉皮开孔，斜插焊接到保护套管与耐火砖缝隙处，连接高压球阀。
5) 热态浇注: 浇注料要求搅拌均匀，浇注时使用振动棒边浇注边振动，浇注施工时最好能连续浇注，避免材料分层。压力保持在0． 2 MPa 以内，一旦压力下降立即停止，灌浆缝隙用量较小，浇注结束后材料硬化约2 h，即可凝固。
6) 安装热电偶: 检查确保保护套管通道畅通，使用陶瓷纤维盘根缠绕热电偶约200 mm，插入保护套管内，外部使用无水炮泥填堵，连接法兰密封，紧固螺栓，接线检查是否显示温度在正常范围。采用“热风炉炉衬在线修复技术”施工方法可以高效快速的完成修复作业，完全满足热风炉在修风条件下的施工作业，修复后即可复风，完成抢修作业。
4 改造效果
利用休风焖炉机会进行通道热态浇注造衬修复，热风炉拱顶热电偶在线修复工艺取得了良好效果，灌浆修复造衬技术在高炉正常检修8 h 内就能完成施工，不需要等待停炉大修，避免风温长期得不到保证而增加能耗，电偶使用寿命由原来1 周甚至几个月延长至2 年，修复过程不影响高炉的生产计划，消除依据烟气含氧量及温度和煤气量估计烧炉带来的不安全因素。
热风炉拱顶热电偶在线修复后，5#1 080 m3 高炉三座热风炉拱顶烧炉温度均恢复到测温电偶损坏前的水平，送风温度得以提高，满足了高炉正常生产的需要，取得了可观的经济效益，具有较高的推广使用价值。
