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                選擇合適工藝、材料實現耐材長壽

                發布時間:2020/11/17 行業新聞 標簽:輕質保溫磚瀏覽次數:173

                  本鋼1880mm熱連軋機組采用了先進的輥底式加熱爐,加熱爐煙道共用段從2004年4月開始烘爐投入使用,環形煙道設計所采用的1260℃絕熱涂抹澆注料作為工作襯,從運行后幾次檢修的情況看,煙道耐材在使用3~4個月后出現了不同程度的剝落現象,一定程度上制約了加熱爐的正常運行。本鋼采用低水泥噴涂料進行施工后,煙道外壁溫度一直處于正常范圍,完全可以滿足輥底式加熱爐煙道的使用要求。


                  為使煙道工作襯使用壽命達到滿足加熱爐生產的需要,耐材方面一定要保證中、小修用噴涂料的質量,施工方面在噴涂設備符合要求的情況下,噴槍手的技術是至關重要的,另外耐材有其自身的硬化機理和強度變化規律,烘爐操作要嚴格按烘烤曲線執行。


                  耐火度和澆注方式影響耐材使用壽命本鋼輥底式加熱爐煙道工作襯原采用的1260℃絕熱涂抹澆注料,其最高使用溫度僅為1260℃,耐火度不高,體積密度較低,耐壓強度和抗折強度偏低,使用3~4個月的時間后脫落的主要原因有以下幾個方面:首先,煙道工作襯所采用的絕熱涂抹澆注料耐火度低,不能承受加熱爐高溫煙氣的連續沖刷,由于煙道內為負壓運行,高溫段火焰經常直接接觸靠近加熱爐的煙道內襯耐材,促使最高使用溫度為1260℃涂抹澆注料熔融損毀。另外,材料在低溫和高溫的抗折強度和耐壓強度均不高,雖然煙道工作襯不承擔較大的載荷作用,但煙道烘烤及正常運行過程中產生的熱應力和自重也會對工作襯絕熱涂抹澆注料造成一定的破壞。


                  其次,煙道工作襯1260℃絕熱涂抹澆注料正常應采用涂抹或澆注的方式施工。由于煙道鋼結構內徑較小(共用煙道為1280mm,A線、B線煙道為1853mm),采用澆注成形的方式沒法搭建支撐模具,更無法進行振動施工,故現場采用人工涂抹的方式進行施工,必須分為幾次進行涂抹。由于料層之間的干濕程度不能形成連續性,人工涂抹時的壓力又達不到足夠大,故絕熱涂抹澆注料在厚度方向上就易分層。煙道工作襯耐材最高使用溫度為1260℃,靠工作面的耐材易燒結收縮,故工作襯內層耐材就容易剝落,這是煙道工作襯損毀的主要原因。   選取機械噴涂的方式澆注煙道內襯傳統的煙道工作襯一般是采用定形耐火制品(輕質黏土磚或輕質高鋁磚)砌筑而成,存在耐材整體性差、局部損毀后不易修復、施工時間長且費用高等缺點。逐漸發展起來的作為煙道工作襯的不定形耐火材料施工方法主要有澆注法、搗打法、涂抹法和噴涂法等。


                  傳統煙道工作襯采用輕質定形制品砌筑方式,存在著較多的缺點,而絕熱涂抹澆注料實際應用中出現了分層剝落的弊病,圓形煙道工作襯耐材若采取澆注或搗打的方式施工,一方面需要足夠的時間,另一方面要求管徑足夠大。而輥底爐煙道內徑為1280mm~1853mm,保溫層還需鋪50mm的陶瓷纖維板,因此管徑較大;另外加熱爐的中、小修所用時間僅為10~48小時,沒有足夠的時間進行澆注或搗打施工。最后,有關人員確定選取機械噴涂的方式澆注煙道內襯,在噴涂料質量保證的情況下,該方法能保障煙道工作襯耐材的整體性、致密性,且施工時間短,雖然管徑小會對噴涂造成一定的困難,但通過更換不同型號的噴槍是可以解決的。


                  煙道工作襯噴涂料種類的選擇適用于輥底式加熱爐煙道工作襯的耐材為中重質噴涂料,其按結合劑的種類可分為普通水泥噴涂料、低水泥噴涂料、超低水泥噴涂料和無水泥噴涂料。普通水泥噴涂料CaO含量較高,在使用過程中易形成低熔相而使高溫性能降低;而無水泥澆注料的硬化速度慢,不能滿足煙道中、小修時間的要求。結合兩方面的實際使用條件,選擇低水泥噴涂料作為煙道工作襯較為合適。


                  低水泥噴涂料具有如下優點:噴涂料中的CaO含量低,可減少材料中生成的低熔相,從而提高耐火度、高溫強度和抗侵蝕性;噴涂料的需水量只有普通噴涂料的1/2~1/3,因而氣孔率低、體積密度高、強度大;噴涂料養護后生成的水泥水化物少,在加熱烘烤時不存在大量水合鍵破壞而使材料中溫強度下降的問題,而是隨著熱處理溫度的提高而逐漸燒結,強度也逐漸提高。


                  本鋼選出兩種配方的噴涂料,并進行了實驗1號噴涂料CaO含量為6.77%,接近普通水泥噴涂料,硬化速度較快,早期初凝時強度較大,適用于10小時左右搶修時局部煙道工作襯使用,高溫性能略低,但足以滿足煙道工作襯修補的要求;而2號噴涂料CaO含量為2.05%,屬于低水泥噴涂料范疇,低溫強度不是很高,烘烤時間足夠,按加熱爐設計時的烘爐曲線升溫,中溫強度和高溫強度逐步升高,適用于加熱爐中修煙道大面積更換工作襯時應用。另外2號低水泥噴涂料耐火度和耐高溫煙氣沖刷能力高于1號噴涂料。


                  在煙道工作襯小修噴涂試驗成功的基礎上,本鋼于2006年8月利用BSP中修時,對煙道工作襯進行了工業性噴涂試驗。他們利用低水泥噴涂料對A線煙道、B線煙道和共用段煙道進行了噴涂,噴涂效果達到了預期要求,料層整體性強、致密度高、表面平整,基本上按設計要求進行烘爐。目前,輥底式加熱爐煙道外壁溫度勻在110℃~120℃之間,工作襯完好無損,表層稍有燒結,處于低水泥噴涂料正常的使用狀態。

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