沉降电炉内衬热修挖补的注意事项和操作步骤

沉降电炉砌筑图如图1所示。沉降电炉炉底从里到外，分为工作层、安全层和炉垫层。炉垫层采用高铝砖砌筑，工作层、安全层及炉墙采用镁铬砖砌筑。高铝砖和镁铬砖防水性能较差，一旦遇水，耐火砖极易粉化和膨胀，导致沉降电炉炉体膨胀变形，需要大修处理。但是澳斯麦特炉大修工期较紧，基本在一个月左右，如果沉降电炉采取冷却后再进行挖补砌筑，至少需要2个月时间，工期不允许电炉冷修。所以当沉降电炉发生漏水导致炉体膨胀变形需要大修时，只能采取沉降电炉保温热修挖补的办法修复沉降电炉炉衬。

漏水处理过程及导致的后果

1.1 沉降电炉漏水应急处理过程

沉降电炉炉前放铜工巡检时发现南墙第五块立水套接头凸出部分滴水，第三块平水套多处发现水迹。火焊工将第三块平水套围板割开一个孔，发现平水套下面有水迹并有滴水现象、关闭南墙第三块平水套进水后滴水有所减少，但依然存在，初步判断是炉墙内的积水。

由于炉墙内积水，检查发现南墙和西墙均有不同程度的膨胀。将围板多处开孔检查，排水、排汽，防止冷却水在炉墙积存，进一步恶化耐火砖，检查发?现西墙平水套有水迹，西南角炉底部开始有水往外滴，南边顶部压梁变形并崩开。判断南墙和西墙还存在另外的漏水点。

安排对铜水套打压测试，发现西墙第2块平水套外环水路压力保持不住，判断里面有缝隙。将西墙第2块平水套进水断开后，漏水明显减少。

为了排除炉墙内的积水，主要采取的手段是在炉墙围板开孔，同时用吸尘器及轴流风扇将炉内水蒸汽从开孔处往外抽。

关闭了漏水平水套的进水后，炉底板露在外面部分水渍完全变干，但炉底高铝硅下面仍有水溃，西、南角膨胀没有好转，有继续膨胀现象。随后发现西墙顶部压梁变形，西南角继续膨胀，西南角炉顶抬高，靠近南墙的第1根水冷梁西边往上抬高。

故将水冷梁槽内冷却水进水调小，防止冷却水漫出。紧接着发现第1根水冷梁漏水，经过调试确定第I根水冷梁的第1根埋管漏水，将第1根埋管进水关闭，第2根埋管继续供水。沉降电炉漏水渐渐消失。

1.2 沉降电炉漏水导致的后果

西侧墙、南端墙均不同程度膨胀上移，西侧墙立水套底部工作层拱脚砖部分粉化，安全层拱脚砖经判断也存在局部粉化可能;西南角处炉底高铝砖膨胀变形，炉墙镁铬砖断裂;南端墙底部镁铬砖局部脆化断裂。西侧墙往南膨胀最大位移约110mm，南端墙往西膨胀最大位移约50mm;同时，西、南侧炉墙往上膨胀，连同炉壳整体往上位移最大量约120mm。南端墙自西往东数有5根立柱被拔起，拔起的高度10-50mm不等;西侧墙自南往北数有4根立柱一头被拔起，离地约10-20mm;西侧墙第1、第2套炉底拉紧装置与炉基焊缝已被拉脱焊。

沉降电炉热修挖补

2.1 炉体固定

澳斯麦特炉大修期间，提前做好停炉准备，电炉洗炉，最后排空冰铜，保留液面800-900mm，电极功率维持1000-1500kW停炉保温。为防止炉体挖补期间，墙体钢结构及围板挖开使电炉炉体失去固定装置而膨胀，引起不可承受的后果，在拆开墙体围板时，需要对沉降电炉炉体进行固定。

(1)下部固定。采用钢管塞满炉底与立柱之间的缝隙，固定范围为：东西墙从南到北5根立柱，从北往南3根立柱，南北墙从西向东3根立柱，见图2。

(2)上部固定。南北墙采用钢管固定，靠西边各两根钢管固定;东西墙采用斜铁从两边塞满立柱与炉顶钢结构，固定范围为：从南往北第1、第3根立柱，从北往南第1、第3根立柱，见图3。

2.2 拆除钢结构

将炉体固定完后，开始从南往北拆除西墙的围板及圈梁，首先拉出第1块立水套，观察立水套拉出位置炉墙耐火砖粉碎情况(图4、图5)，发现第1块立水套位置耐火砖粉化较为严重，相继拉出3块立水套，第2块立水套位置耐火砖粉化减轻，第3块立水套位置耐火砖较为完整，车间讨论后没有继续拆除第4块立水套，总计拉出3块立水套，随后对立水套打压测漏，未发现泄漏。

2.3 墙体挖补

(1)在拆除西墙耐火砖以及挖开粉化工作层前，做牛腿支架焊接在立柱上，用于支撑3块立水套对应的平水套，如图6。挖粉化墙体的同时，做支撑组建支撑耐火砖，如图7。一边挖一边打支撑，以防止墙体突然下榻致使上部平水套及耐火砖往下坍塌。

(2)沿着立水套下边沿位置往下挖，将工作层及安全层位置所有粉化耐火砖全部清理干净，挖开后修炉人员对工作层重新砌筑。工作层每隔3块砖塞2mm膨胀缝隙，采用525mm长城砖砌筑。

砌筑西墙工作层的同时，从第3块立水套位置开始往南挖开西墙墙体，对墙体进行砌筑，一边挖一边砌筑，同时利用岩棉板隔热，如图8所示。切记不可将墙体全部挖开后才一次性砌筑，因为一次性挖开可能导致挖开墙体的顶部平水套以上的部分墙体坍塌，进而引起电炉炉顶的坍塌。砌筑沉降电炉侧墙即西墙时，工作层以上至第5层采用为525mm长度长城砖，第5层以上采用460mm长城砖砌筑，这里将原来采用的镁铬砖改成了耐水性能更好的长城砖。砌筑墙体倾斜角度为10°，与炉壳角度保持一致。西墙砲筑过程中对新砌筑的墙体进行固定，采用木板组件支撑，以防止墙体倒塌。

(3)当西墙砌筑至第1块立水套位置时，停止砌筑，开始对南墙粉化砖挖补，南墙挖开约一块立水套位置，挖过程中用岩棉板隔温，挖开后对南墙第一块立水套(自西向东)做支撑。

(4)南墙挖开后开始对南墙及剩下西墙第1块立水套位置耐火砖进行砌筑，砌筑完成后将拆下的西墙3块立水套回装。

(5)恢复西墙、南墙围板及圈梁，拆除炉体固定装置，砌筑后的墙体。

结束语

通过对沉降电炉的热修挖补，基本对南墙一块立水套、西南三块立水套区域的墙体完成了热修挖补的任务，工期仅15天左右，确保了澳斯麦特炉大修的工期。本次沉降电炉热修挖补，是我厂乃至整个行业之前从未尝试过的，在沉降电炉热态下对墙体进行挖补，承担的风险很大，一不小心可能造成墙体的坍塌，导致整个电炉需要重新砌筑。本次电炉热修挖补的经验，可为今后电炉热态下的修补提供参考。