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(1.哈爾濱工業(yè)窯爐聯(lián)營公司,哈爾濱 150046;
2.哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司能源管理部,哈爾濱 150046)
隨著耐火材料研制技術(shù)的發(fā)展,各種新型耐火澆注料在工業(yè)爐上得到了廣泛的應(yīng)用,如耐火粘土澆注料、低水泥澆注料等,這些材料延長了各類工業(yè)爐的使用壽命,同時也使傳統(tǒng)的普通澆注料逐漸被忽視[1-3]。文中結(jié)合磷酸鹽澆注料在哈爾濱電機廠有限責(zé)任公司熱加工分廠鍛造爐和軋鋼退火爐上的應(yīng)用,談?wù)劻姿猁}澆注料在工業(yè)爐上施工的一些收獲及經(jīng)驗。
磷酸鹽澆注料是以粘土孰料或礬土孰料作為骨料,用工業(yè)磷酸作為結(jié)合劑,高鋁水泥作為促凝劑來混合配制而成。具有高強度、高耐火度、高熱震穩(wěn)定性等特點,通過改變其原料組成的AI2O3含量,達到設(shè)計要求。其適應(yīng)溫度范圍在1 450~1 600 ℃之間,是使用溫度較高的一種澆注料。
用料配比要恰當(dāng),尤其是外加劑的性能要掌握好,磷酸應(yīng)符合GB2091-80磷酸的規(guī)定。市場上工業(yè)磷酸濃度常為80%~85%,在工地使用時通常需稀釋至40%~42.5%,稀釋時應(yīng)將濃磷酸慢慢倒入水中,邊倒邊攪拌,嚴禁把水倒入磷酸中,以防備酸液飛濺傷人。作為促凝劑的高鋁水泥其標(biāo)號應(yīng)對于425#,應(yīng)符合GB201-81高鋁水泥的規(guī)定。
在工業(yè)爐檢修時,根據(jù)工作量的大小,可采用人工或機械方式攪拌配料,但總體工藝要求相同,先將耐火原料進行充分攪拌混均,然后把磷酸需要用量的50%~60%加入到混合好的干料中,進行第一次攪拌,但不加入促凝劑,攪拌后應(yīng)困料,根據(jù)季節(jié)的不同,困料時間為24~48 h,困好后的料在澆注施工前應(yīng)進行第二次攪拌,此時要加入促凝劑高鋁水泥,攪拌均勻后再加入余下的磷酸,繼續(xù)攪拌3~4 min即可。
任何澆注料的施工都需支模,根據(jù)工業(yè)爐施工部位的不同,通常有平面模板、曲面拱胎模板,根據(jù)材質(zhì)又分為鋼模和木模。模板制作時尺寸要準確,支撐要牢固,防止在振搗澆注料時產(chǎn)生移位,在模板與澆注料接觸的一面,鋪貼一層牛皮紙或塑料布,以便脫模時消除麻面。
澆注料澆注時通常采用插入式振動棒振動,振動時間以澆注料表面泛漿為止,振動時間過長,會使?jié)沧⒘蟽?nèi)部分層,導(dǎo)致澆注料的強度降低;振搗時間過短,其內(nèi)部將不密實。
磷酸鹽澆注料遇到潮濕氣氛時易吸收水分而潮解,會降低其抗壓強度,應(yīng)在干燥環(huán)境中養(yǎng)護,養(yǎng)護溫度以20~50 ℃為宜,如環(huán)境溫度偏低時,需進行低溫烘烤。
磷酸鹽澆注料在配制過程中加入了一定量的水分,需要在不同的溫度下經(jīng)過多次脫水,產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)化和聚合作用,因此在爐襯使用之前烘烤是必須的,烘烤也能使?jié)沧⒘蠣t襯達到一定的燒結(jié)強度。如果烘烤不當(dāng),會引起澆注料爐襯的破壞,產(chǎn)生裂紋、剝落等。要根據(jù)澆注料施工面積的大小和澆注料的厚度,制定科學(xué)的烘爐曲線。對于整個爐襯都采用磷酸鹽澆注料施工的窯爐,通常烘爐時間在7~10 d內(nèi),在150、350、650 ℃這三個溫度點分別進行一定時間的保溫,其余時間可一直升溫。對于施工面積較小的部位可烘烤至350 ℃以上即可,這時澆注料內(nèi)的游離水和結(jié)晶水都基本能夠排除完,然后可根據(jù)耐火磚襯烘爐條件進行。
(1)經(jīng)過多年的使用表明:磷酸鹽澆注料具有耐剝落性、抗氣流沖刷和耐磨性強的特點,在工業(yè)爐某些關(guān)鍵部位的使用壽命比普通耐火磚要長。
(2)在工業(yè)爐窯結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位,用磷酸鹽澆注料代替耐火磚砌筑,省去了磨磚、切磚等繁瑣操作,具有施工簡單方便、節(jié)約工期等優(yōu)點,同時克服了因加工耐火磚所產(chǎn)生的有害粉塵對工人身體的危害,能夠預(yù)防和減少筑爐工職業(yè)病的發(fā)病率。
(3)用來配制磷酸鹽澆注料原材料的理化指標(biāo)要符合標(biāo)準要求,結(jié)合劑和促凝劑的加入量必須嚴格控制,同時第一次攪拌后困料的時間要充分,只有做到上述要求,才能制作出合格的磷酸鹽澆注料。
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