孙赛阳 章荣会 徐吉龙 王文毅 秦颖
高炉炉底水冷管表面找平，传统方式为捣打料施工，施工效率低、难度大、找平效果较差，而且已经完全无法满足现代高炉平砌碳砖的要求。高炉炉底找平新技术使用两种浇注料：高导热浇注料和高导热自流平料，快速找平炉底。其中高导热材料用于水冷管与碳砖之间的基础浇注；高导热自流平料，兼具高导热性和自流平性质，用于上表面找平。两种料均采用泵送浇注方式施工，平均浇注速度 16t/h，施工效率大幅度提高。
1 高炉炉底找平
高炉炉底水冷技术，通过“流动水→水冷管→找平层→碳砖”系统传输热量，因此，这几层材料之间，绝不允许出现间隙而导致“间隙隔热”。新建高炉或高炉大修期间，涉及铺设炉底水冷管、找平层施工、砌筑炉底碳砖。现代高炉炉底砌筑，要求找平层具有超高的平整度，实现碳砖平砌（直接摆放，碳砖与找平层严密贴合，不出现空隙）目的，以减少碳素胶泥的使用，提高抗铁水侵蚀性能。国内某大型新建高炉，炉底找平层要求平整度±0.5mm，通过传统碳素捣打施工，肯定无法满足要求。
1.1 传统捣打施工
传统的炉底找平施工，一般采用碳素捣打料捣打施工，其施工特点：
1）捣打施工是较困难的一种施工方式，无法有效掌控材料的施工质量，如材料的密实度、捣料间的气泡、捣打后的耐压强度等；
2）施工效率低，且找平效果无法满足碳砖平砌的要求，砌筑过程需辅助炭粉等填充间隙；
3）随着现代高炉大型化的发展，捣打施工方式更显出低效率、高污染、高消耗、高成本等劣势。
1.2 炉底找平新技术
新型炉底找平技术，使用高导热浇注料和高导热自流平料，采用泵送方式浇注施工，辅助找平设备，极短时间内完成炉底找平作业，大大提高施工效率和找平面平整度。其中高导热材料用于高炉的水冷管与碳砖之间的基础浇注；高导热自流平料兼具高导热性和自流平性质，用于上表面找平。两种料均采用泵送浇注方式施工，平均浇注速度 16t/h，效率大幅度提高。方案设计如图1 所示。
1.3 炉底找平新材料
溶胶结合高导热浇注料 RLG-SC1 的主要原料为导热性能好的碳化硅和碳，采用溶胶结合，其具有与碳砖相近的导热系数，同时具有优良的抗渣铁润湿性能及良好的自流性能,能够轻易实现狭小缝隙自流填充密实作业,可用于碳砖修复、炉底找平、碳砖与冷却壁缝隙填充、陶瓷杯与碳砖缝隙填充。材料理化指标见表 1。
溶胶结合高导热自流平浇注料 RLG-SC2 与 RLG-SC1 性能类似，颗粒料更偏细，流动值超高，收缩小，适于找平面施工。其材料理化指标见表 2。
2 浇注找平施工
炉底浇注找平施工分三大块，分别是焊接钢槽、炉底泵送浇注、找平施工。其中钢槽焊接要求平整度极高（±0.5mm），该步骤较为关键，找平施工水平面标准以钢槽水平度为主要依据。本文对钢槽焊接不做详细介绍。
2.1 泵送浇注施工
两种材料泵送浇注过程，对材料的自身性能、施工性能、以及施工过程的要求不同，以下根据某 5500m3 高炉炉底找平施工过程，介绍大致步骤如下：
1）高导热浇注料 RLGSC1，作为炉底基础面浇注，要求浇注体表面最大程度的粗糙，从而可以增大与下一层浇注料结合面积；该材料干燥收缩率不大于 0.1%、材料内水含量不高于 1%、流动值大于 400mm；该层浇注厚度为 130mm 左右；施工过程严格控制材料集中裂纹，将局部小裂纹宽度控制在 0.1mm 以内；该材料养护时间为 6h；
2）高导热自流平浇注料 RLG-SC2，浇注厚度为 30mm 左右；该材料最大粒径不大于 0.5mm，初始流动值大于 400mm，材料内含水量不高于 1%，收缩率不大于 0.05%；该材料硬化时间控制在 3h（便于找平施工），养护时间 12h；
3）两层浇注料浇注完毕后，其水平面达到指定水平面，便于找平施工；材料表面强度不低于 5MPa，便于砌筑过程，找平层表面不变形。
图 2 为炉底找平施工过程。
2.2 炉底找平过程
待局部钢槽内高导热自流平浇注料泵送完毕，开始进行人工找平，得益于材料超高的流动特点，因此只需简单设备辅助即可找平，大致步骤如下：
1）以钢槽水平面为基准面，采用大型钢尺摊平材料，摊平过程，钢尺微弱振动，及时排出材料内气泡，由于上层浇注体较薄且材料硬化速度较慢，因此施工过程有充足时间保证材料密实和平整；
2）浇注过程，控制材料表面颗粒凸出，整体平整度要求±0.5mm，因此最大颗粒料不超过0.5mm，局部不平整处及时处理；
3）材料找平完毕后，表面铺设薄膜，减少水分挥发过程材料的收缩，材料常温养护 12h，除去薄膜；
4）材料硬化后，表面强度已达到 5MPa 以上，此时，采用小型抛光机，对局部颗粒凸出的地方抛光处理，进一步对浇注面微处理，达到最终的平整效果。
2.3 炉底浇注找平施工特点
炉底采用浇注料找平，其本质依托于材料特点，对材料施工性能要求极高，而施工找平过程较为简单，因此可总结该新型找平技术特点为：
1）两种炉底找平材料，必须具备高导热性能，找平层材料主要用于传递热量，因此其导热能力必须不低于传统碳素捣料；
2）找平层材料，受限于环境温度低，因此材料在烘烤过程，水分挥发较慢，这要求材料内部含水量极低，目前将综合含水量控制在 1%以内，待高炉投产，该部位材料仍挥发水分，从高炉四周排水管出水，不影响高炉运行；
3）高导热浇注料 RLGSC1，采用一般颗粒级配的材料即可，而自流平浇注料 RLG-SC2，需要以细粉料为骨料，且具备超高的流动性能；
4）炉底浇注找平施工，一方面采用无机结合剂，减少了污染，另一方面施工快捷，大大节省劳动成本，最核心点是可以达到高炉炉底平砌碳砖的要求。
图 3 为人工找平施工。
3 结语及展望
高炉炼铁技术水平不断进步，要求其向绿色环保、高效节能方向发展。从炼铁用耐材研发角度来看，不断尝试新的技术、改善炼铁生产环境、提高炼铁效率、解决炼铁过程存在的难题是责无旁贷的任务。
本文介绍的新型炉底找平技术，已应用于多个高炉建设过程，且市场使用效果较好，该技术的未来发展方向是：1）结合专业地坪技术，继续改进材料技术、施工技术，提高找平层平整度；2）炉底找平施工，离不开专业的找平设备，未来研发工作也偏向于设备研发；3）继续开发无水浇注料，降低炉底找平层材料烘烤要求。