噴注施工作為當前高爐爐身部位快速修復的主要手段，得到了廣大鐵廠的認可。其特點就是準備時間短，施工時間短，烘爐時間短，能夠快速恢復生產。由于烘爐時間較短，對修復材料的防爆性能要求非常高。
為提高高爐噴注料防爆性能，聯(lián)合榮大專家做了下列有益探索。據分析，材料發(fā)生爆裂是由于在材料烘烤過程中材料內部的自由水和結合水氣化后難以及時從材料內部排除，形成極大的壓力，導致材料發(fā)生爆裂。影響材料的爆裂的因素有材料的強度，致密度和材料的顯氣孔率等。
噴注料爆裂機理如下：在烘烤開始階段，材料外表面受熱，內部的自由水和結合水受熱開始氣化，向材料兩側擴散；隨著烘烤的持續(xù)進行，氣化的水蒸氣逐步向材料內部聚集，氣壓逐漸增大，當蒸氣壓強超過材料的本身強度時，就會發(fā)生噴注料的崩裂和脫落的現(xiàn)象。噴注料爆裂機理如下圖所示。
圖1為噴注料爆裂機理示意圖
由以上爆裂機理可以看出，影響材料防爆性能的因素主要有材料的透氣性和材料本身的強度。對于高爐爐身中上部而言，一般采用水泥作為材料的結合劑，在水泥水化的過程中，其養(yǎng)生溫度對水化產物及材料的氣孔率都有較大的影響，實驗結果如下圖所示。
圖2為養(yǎng)生溫度對水泥水化產物及氣孔率的影響
同時也對材料熱態(tài)力學性能做了相關檢測，其實驗結果如下：
圖3為兩種方案熱態(tài)力學性能檢測結果
從上圖可以看出材料強度在250℃和350℃降低，由于烘爐過程中存在溫度梯度的影響，故實際烘爐溫度在250℃-350℃以上時，材料的強度有兩次突然的降低，容易造成材料的爆裂，這與鋁酸鈣水泥水化和微粉間相互反應有關。
綜上所述，為了避免噴注料發(fā)生爆裂的情況，建議采取以下措施：
1、提高施工時的環(huán)境溫度和材料的養(yǎng)生溫度，提升材料本身的物理強度；
2、優(yōu)化施工方案，避免在噴注過程中材料分層，影響內襯的整體強度；
3、優(yōu)化材料方案，提升材料的透氣性，降低材料內部的蒸氣壓力；
4、優(yōu)化噴注材料的烘烤曲線，尤其時250℃-500℃范圍內的烘烤曲線。
