采用第四代塞隆碳氮高强复合材料对高炉炉缸进行整体浇注，根本解决了传统砌筑砖衬的复杂施工、窜气等问题，普遍应用于高炉炉缸检修、新建高炉炉缸设计，大大提高施工效率的同时，降低了修复成本。目前，国内某些高炉检修，炉缸浇注已延伸至炉腹、炉腰等部位。
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炉缸整体浇注技术的优势
根据高炉各个部位不同的工况环境，各部分受侵蚀的不同原因，高炉内衬材料会有不同程度的溶蚀，一般采用热态修复方式快速修复高炉内衬；而炉缸内衬，则采取短期停炉整体浇注的方式修复。炉缸整体浇注是不定形浇注料应用的典型，其应用环境，甚至比高炉炉身更为复杂，因此对材料和工艺来说，需考虑运行环境温度、机械冲刷、化学侵蚀等因素，一方面靠挂渣保护工作衬，另一方面材料需具备最优良的性能。
炉缸检修通常有两种方案：组合砖砌筑和炉缸整体浇注。前者通常用于新建高炉炉缸设计，后者则常用于中修过程炉缸修复。近几年，新建高炉也普遍采用整体浇注方式设计炉缸内衬，源于以下几个方面：
（1）组合砖砌筑，预制周期长，且需要预砌，加工难度大；
（2）风口组合砖，砖型设计相对复杂，砌筑困难，容易出现砌筑偏差，造成后期开炉窜气；
（3）组合砖材料，并不能形成有效的渣铁粘滞层，上沿砖衬使用寿命较低。
华西炉缸整体浇注（专利号：ZL201610353176.4），采用华西第四代塞隆碳氮高强复合材料，通过支模浇注方式修复炉缸内衬，整体施工周期≤7天，其优势在于：
（1）消除了陶瓷杯两大缝隙（陶瓷砖块之间的缝隙、陶瓷杯与炭砖之间大缝隙），防止水蒸气、碱金属等有害元素侵蚀炭砖，有效保护炭砖；
（2）可将高温急剧温降区留在浇注料内，将炭砖内部的温度降低到800℃以下，降低炭砖内热应力，减少炭砖环裂和脆化层的出现，保持炭砖的导热性能。在高炉长寿的应用中只要高炉炭砖的导热性能持续存在，没有因为环裂和脆化失去导热性，高炉的长寿就是有保障的；
（3）我们采用的炉缸浇注料具有很好的挂渣性，在热面可形成凝滞层，能进一步地保护炉缸炭砖；炉缸浇注半导热的浇注料与炭砖紧密粘结在一起，热量可以通过高导热的炭砖传到冷却壁，可将浇注层的温度降至1150℃以下，从而形成铁-碳凝固层，保护浇注料，进而浇注料保护炭砖的复合渣皮机制。
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第四代塞隆碳氮高强复合浇注料
（1）利用金属（Si/Al)的延展性实现塑性成型，利用高炉内的氮化及还原气氛实现使用中原位合成高温增强相（Si3N4/SiAlON),与非氧化物基材形成完美的镶嵌结构，同时实现：
◆优异的抗化学侵蚀性能
◆使用过程中具有自修复功能
◆良好的抗热震性能
（2）以金属-非氧化物复合材料体系为基底，通过非氧化物表面改性，采用溶胶凝胶成型工艺实现：
◆良好的流动性
◆快速干燥性能
◆干燥后的整体稳定性
华西科技第四代塞隆碳氮高强复合浇注料，解决了传统结合剂结合浇注料的缺陷。具有优异的耐磨性能，良好的化学稳定性，抗折强度更高，导热性能更好，同时具备优质的造渣能力。
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炉缸整体浇注过程及效果
1、对炉缸侧壁局部侵蚀的炭砖进行支模浇注修复；
2、炉底找平，搭设浇注用跳板，进行浇注炉底杯垫 ；
3、炉缸侧壁搭建模板，泵送浇注；
4、铁口区使用1500mm高的模板进行加厚浇注；
5、浇注结束养护8小时后进行脱模；
6、依据提供的烘炉方案进行烘炉。
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炉缸浇注风口膨胀问题
风口带整体浇注技术最初应用于高炉快速检修，开炉以后出现窜气或者无法“退中套”的问题，这是浇注过程未妥善处理材料膨胀的原因。这两种情况，分别来源于：
（1）中套与浇注料之间不留膨胀缝，则会出现浇注体膨胀“顶风套”的问题，风套上翘，造成“退套”过程困难，再安装后又会出现窜气；
（2）中套与浇注料之间设置膨胀缝，若膨胀缝设置方式不合适，则会出现开炉以后风口带窜气问题，这种情况为最常见问题。
针对以上问题，常见的解决方案是：采用石棉绳缠绕风口中套、或者采用陶瓷纤维毯包裹风口中套等方式抵消浇注体膨胀，再采用中套顶端堵料+冷面压浆的办法，解决风口带窜气问题。而前文所说，材料自身具有金属相吸收膨胀，因此风口带浇注技术已较为成熟，目前已经彻底解决材料膨胀带来的各种问题。
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应用拓展
华西炉缸整体浇注技术的应用，近几年普遍应用于各大中小高炉检修。检修周期较短，采用这种短平快的检修方式，高效且长寿。以下列举两种拓展应用：
1、华西冷却壁热面浇注技术（专利号：ZL201811449733.8）
华西独创新型冷却壁热面浇注技术有两种施工方式，一种在炉外支模浇注，另一种是在炉内搭架支模浇注，结合现场实际情况决定采用炉外浇注方式。
冷却壁热面浇注技术，发挥金属材料和非金属材料各自优势，具有性能优异，易挂渣皮，现场安装使用方便，对于冷却壁的热面能够很好地形成渣皮，提高对冷却壁的保护性能，根本上解决冷却系统容易漏水破损的问题，大幅提高冷却壁的使用寿命，实现高炉的高效安全稳定运行。
2、华西一体化全炉浇注技术（专利号：ZL2020109906820）是新型长寿高炉炉缸整体浇注技术，根据高炉各个部位不同的侵蚀机理，使用了多种碳氮复合浇注材料。整体浇注成型，无缝对接，防止穿铁耐腐蚀性好，炉缸浇注层与环形炭砖接触，导热性特高。是高炉长寿炼铁技术发展水平的标志之一，是智能造衬、节能降耗造衬最为快捷有效的方法。
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结论
华西科技炉缸整体浇注技术，已普遍应用于高炉检修及新建高炉设计。本文简单介绍过程和利弊，简述为以下结论：
（1）炉缸整体浇注，根本解决了传统砌筑砖衬的复杂施工、缝隙等问题；
（2）华西第四代塞隆碳氮高强复合材料，经过不断研发改进，更适合炉缸运行环境，更长寿；
（3）新建高炉炉衬设计，经过综合对比，越来越多选用整体浇注方式造衬；
（4）高炉一体化全炉浇注的应用，更能有效提高高炉内衬运行寿命，有利于高炉高效、安全运行。
