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        高爐水渣倉特種耐磨襯板的加工方法

        2018-05-25 01:01:39陳小忠宋電話
        現(xiàn)代冶金 2018年2期
        關(guān)鍵詞:襯板爐渣壽命

        陳小忠, 李 君, 宋電話

        (中天鋼鐵集團有限公司, 江蘇 常州 213011)

        高爐水渣倉特種耐磨襯板的加工方法

        陳小忠, 李 君, 宋電話

        (中天鋼鐵集團有限公司, 江蘇 常州 213011)

        摘要:介紹了一種實用新型的技改方法:通過一體化內(nèi)襯板敷設(shè)技術(shù),阻斷了高爐水渣中固、液、氣三態(tài)物質(zhì)與高爐水渣倉倉體下錐段外殼體的直接接觸,延緩了外殼體的腐蝕進度,增長了倉體的使用壽命,減少了維護量。所述一體化內(nèi)襯板敷設(shè)技術(shù)主要指采用一種耐磨陶瓷為骨料,以高強結(jié)合劑做膠接料,使用澆注成型的方式完成襯板的加工。

        關(guān)鍵詞:高爐煉鐵; 爐渣; 水渣倉; 襯板; 壽命

        引 言

        目前冶金行業(yè)煉鐵高爐產(chǎn)生出的副產(chǎn)品爐渣都是通過水化處理變成水渣而進行外運銷售。一般常用的水渣處理方法是通過沖渣池過濾水渣,再用抓斗抓到堆場進行外運處理。目前因引進國外水渣處理技術(shù)較多,而常采用干法水渣處理,如嘉恒法、INBA法等;此類高效的水渣處理方法,能使水渣經(jīng)強制脫水后,直接吐落到脫水器外并通過配套的膠帶輸送機,輸送到能夠裝載多達(dá)幾百噸的水渣倉里,從而減去了再次轉(zhuǎn)運的過程,大大減少了水渣的運輸費用。

        由于目前的水渣倉大部分都只是作為臨時存儲中轉(zhuǎn)中心,其是高爐流程的一部分。而高爐一般為連續(xù)生產(chǎn),只在計劃檢修時停爐10 h左右。因此,水渣倉如果需要經(jīng)常性的停機空倉檢修,將對高爐生產(chǎn)節(jié)奏造成一定的影響。目前水渣倉常用的襯板敷設(shè)方法,因無法防止水渣中水分及小氣泡與鋼體倉壁的直接接觸,最終會造成倉體外殼鋼板較快腐蝕,因此在一定年限后,倉體外壁的修補工作需不定期進行,維修量居高不下;特別是倉體下部錐段,由于水分、空氣等容易積留,腐蝕速度將更快,嚴(yán)重時將造成下錐體整體脫落的安全事故。

        因此,有必要設(shè)計一種方法,使襯板既能隔離物料,又具有防水、防氣的效果,使渣倉外殼的使用壽命大大延長,同時減少一些不必要的維修工作。

        1 一體化成型襯板的加工方法

        1.1 設(shè)計思路

        經(jīng)過現(xiàn)場查看,針對這種水渣倉維護保養(yǎng)的特性,選擇了高強耐磨澆注料對其內(nèi)壁進行整體澆注,達(dá)到內(nèi)壁與水渣之間無縫接觸,耐磨料層厚度一般為5 cm左右,有條件可至10cm左右,這樣就能起到長時間使用渣倉本體的效果,而不需要經(jīng)常對渣倉本體進行維護保養(yǎng)工作。

        這種耐磨澆注料主要是以耐磨陶瓷為骨料,采用高強結(jié)合劑做膠結(jié)材料的一種材料,主要成分為Al2O3,占比約70%~80%。使用過程中嚴(yán)格按照使用要求進行操作,使材料的強度達(dá)到最高值以及與原始倉體之間結(jié)合性能達(dá)到最強。

        1.2 施工方法

        施工時,由于耐磨料是采用涂抹澆注式施工,料與原倉體之間要有一個良好的結(jié)合,這就要求對耐磨料襯體與倉體之間作幾個處理:

        (1)在倉體澆注耐磨料施工前需對焊接鋼構(gòu)表面進行焊接錨固筋,最大限度地保證其牢固程度;

        (2)局部地方出現(xiàn)銹蝕的部位需要除銹,表面做好清理工作;

        (3)錨固釘焊接固定好以后可進行掛網(wǎng),鐵絲網(wǎng)最好使用鍍鋅鐵絲,鐵絲不能生銹,如有局部地方出現(xiàn)銹蝕情況需要除去,鐵絲的直徑選用1 mm,鐵絲網(wǎng)的孔徑在3~4 mm之間,鐵絲網(wǎng)掛在錨固筋上后需要用鐵絲固定牢固,不能有任何松動現(xiàn)象,調(diào)整鐵絲網(wǎng)與料倉基層的最佳距離為2~3 cm。掛網(wǎng)的作用主要是防止耐磨涂層開裂并方便涂抹,增強其結(jié)構(gòu)性能強度。

        施工中,可采用耐磨料噴涂澆注施工方法??筛鶕?jù)所要澆注涂抹的水渣倉體制作內(nèi)筒襯體,通過澆注振動式施工達(dá)到內(nèi)壁注料牢固的目的,有筒體便于高強耐磨料澆注成型,并保持內(nèi)壁光滑,保證下料順暢。如果有噴漿設(shè)備,可用噴射澆注的方法施工,最后進行成型涂抹工作,也可達(dá)到相同效果,這樣可省去制作內(nèi)筒體的工作,但必需進行掛網(wǎng),便于耐磨料短時粘結(jié)倉體牢固,也便于耐磨料內(nèi)部結(jié)合致密。人工涂抹時,注意在涂抹的過程中要一層一層地連續(xù)涂抹,不能一次涂抹5 cm厚,否則會影響涂抹料的粘結(jié)性能;要進行連續(xù)作業(yè),如施工停頓時間過長需要進行收邊等處理后方可再進行涂抹施工,以免影響其粘結(jié)性。

        澆注涂抹施工前可在水渣倉體內(nèi)表面刷一層界面劑。由于水渣倉體與耐磨涂料襯體的膨脹系數(shù)不一樣,在使用過程中容易出現(xiàn)脫層的現(xiàn)象。而界面劑一方面起到了將混凝土襯體和耐磨料襯體黏結(jié)到一起的作用,防止空鼓現(xiàn)象的發(fā)生;另外一方面起到了緩沖倉體和耐磨涂料襯體的膨脹作用,防止脫層的現(xiàn)象發(fā)生。這也是防護倉體的最基礎(chǔ)的要求,否則堿性水一旦滲透到鋼板部位,就會有空氣進入,也就不能有效防護鋼結(jié)構(gòu)倉體了。

        在使用噴漿設(shè)備對高強耐磨料進行操作時,可在噴涂到約3 cm厚度的時候,就開始貼網(wǎng);而在有內(nèi)筒襯體的渣倉內(nèi)直接澆注施工時在焊接好足夠錨固釘后可省去此項操作。掛網(wǎng)貼制過程中網(wǎng)片要求壓到耐磨料內(nèi)去,防止空鼓現(xiàn)象的發(fā)生。料需采用機械攪拌,最好使用砂漿強制攪拌機,加水量應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書推薦的用水量進行攪拌,要有準(zhǔn)確的計量工具來稱量,攪拌要均勻,不能出現(xiàn)干粉現(xiàn)象,嚴(yán)禁在涂抹料中摻加任何外加劑和摻和料。每次攪拌量應(yīng)視用量多少而定,以保證在規(guī)定時間內(nèi)將料用完,以免時間過長影響材料的涂抹性能。

        這樣,經(jīng)過對水渣倉內(nèi)壁面采用耐磨料的噴抹施工,水渣倉體內(nèi)部就能達(dá)到抗水并耐磨的功能,并經(jīng)過適當(dāng)方法保養(yǎng)后,能達(dá)到最佳強度及防護功效。

        2 一體化成型襯板的圖解說明及應(yīng)用實例

        如圖1所示是水渣倉體的部分剖面圖,可以看出,一體化成型襯板的覆蓋部分由出倉口至倉錐往上約30 cm左右。從放大的局部可以分辨出襯板材料的細(xì)節(jié)。

        1.鋼板外殼;2.界面劑;3.鐵絲網(wǎng);4.澆注料;5.錨固筋圖1 水渣倉體部分剖面圖

        按照這種水渣倉的施工方案,進行了4#,5#,6#爐渣運線的水渣稱量斗的技改工作。此區(qū)域的輸送線為一條線,至水渣倉處再分為兩條至運河邊上船運的輸送線。在調(diào)整好高爐生產(chǎn)計劃的同時,先對其中一條輸送線的水渣倉進行技改。

        第一次采用內(nèi)筒襯體模板壓注式的施工。首先,去除腐爛的原水渣倉下部,更換新的一段,包括下面的驅(qū)動閘門。接著,在要澆注的水渣倉內(nèi)壁上焊接錨固釘,錨固釘采用鋼筋或其他類似的材料。當(dāng)焊接好以后,根據(jù)現(xiàn)場施工條件,把制作好的內(nèi)筒襯放入需涂抹澆注的渣倉內(nèi),調(diào)整好筒體與內(nèi)壁的間隙后并固定住,然后按澆注進度在現(xiàn)場機械拌料并直接澆注施工,并用振打棒壓實。水渣倉經(jīng)過一段時間保養(yǎng)后,就能投入正常使用。如果有條件,可用烘烤辦法縮短保養(yǎng)時間。

        第二次采用噴漿射注式的施工。總結(jié)前次施工的經(jīng)驗,覺得用噴漿式辦法要好。先與上次修護水渣倉一樣更換部分無法使用的筒體,然后再在里面所需位置焊接錨固釘。根據(jù)涂抹要求,先噴涂3 cm左右厚的漿料,然后用掛鐵絲網(wǎng)的辦法粘貼加固,并壓實至漿料內(nèi)。再噴涂2 cm左右厚度的漿料,最后,人工進入倉內(nèi)進行修磨至光滑,使下滑物料快捷。最后經(jīng)適當(dāng)保養(yǎng)維護后,投入正常使用。

        按以上方法修護的水渣倉目前使用良好,按照現(xiàn)在的使用狀態(tài),預(yù)計可使用7~8年。

        另外,8#,9#,10#高爐共用的一條渣運線的集中計量的鋼結(jié)構(gòu)稱量渣倉,經(jīng)過同樣的修護方法后,使用情況良好。

        3 結(jié)束語

        本研究針對高爐水渣倉腐蝕較快、維修周期短、維修量大的問題,結(jié)合水渣工況,分析了主要原因,最終采用一體化成型襯板敷設(shè)的方式,解決了這一問題。相比于之前在料倉內(nèi)部安裝耐磨襯板的方式,本方案的特點在于:采用高強耐磨澆注料對渣倉內(nèi)壁進行整體澆注,達(dá)到內(nèi)壁與水渣之間無縫接觸,徹底隔絕了倉體鋼板與水渣物料之間的接觸,有效地保護了倉體殼體,大大延長了倉體的使用壽命。此外,此種結(jié)構(gòu)的一體化襯板也適用于其他工況較為惡劣的設(shè)備,同樣可起到保護設(shè)備主體,延長設(shè)備使用壽命的作用。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 陳小忠. 一種具有特種耐磨料襯板的水渣倉[P].中國CN201320688190.1,2014-05-21.

        收稿日期:2017-12-09

        中圖分類號:TF321.7

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