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耐火磚知識與新聞

“零膨脹”耐火可塑料在加熱爐爐頂的施工應用

  耐火可塑料是由一定顆粒級配的耐火骨料、粉料、結合劑和外加劑,經配制、加水(或含結合劑的液體)混練、擠壓成塊狀或泥團狀物料,在包裝貯存一定時間后仍具有良好的可塑性,可用搗打方法施工的一種不定形耐火材料,主要用于鋼鐵工業中的各種加熱爐、均熱爐、退火爐、燒結爐以及電爐頂等的襯體?伤芰暇哂懈邷貜姸雀,抗熱震性好,熱導率小,抗剝落性和抗渣侵蝕性強,使用壽命長,節約能源等優點,特別適合于爐頂、燒嘴磚等容易受損并且不易成型的部位。
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  加熱爐用耐火可塑料的施工特點
  耐火可塑料屬于氣硬或熱硬性材料?伤芰现械暮枯^少,暴露在空氣中較短時間就會硬化,因此施工時結合面要連續施工?伤芰蠅K與塊之間必須借助一定的外力才能結合在一起,這種外力需要垂直于施工面。
  可塑料使用在爐頂位置時,由于爐頂采用吊掛結構,通過錨固磚把耐火材料吊掛起來成為一個整體,要求必須使可塑料與錨固磚結合緊密。錨固磚是吊掛在爐頂鋼結構上的,在施工過程中必須使每塊錨固磚受到預應力,這樣才能保證爐頂受力面均勻,不塌落?伤芰显谑芡饬Y合的過程中,必然會向四周擴張,不能保證爐頂的厚度,這就要求在爐頂的上下2個面都要設置模板,使可塑料的厚度控制在要求的范圍內。
  可塑料在高溫下會收縮,所以不需要采用傳統的方法留設膨脹縫。但為了防止材料收縮后出現橫七豎八的裂縫,在施工過程中可以采用切縫的方法。
  經過加工后的可塑料表面光滑,不利于結合,注意盡量要使接合面粗糙。施工完成后外表面也要粗糙,扎上部分氣孔以利于排出可塑料內的水分。
  1、施工準備
  根據耐火可塑料的施工工藝要求,準備空壓機(或穩定的氣源,壓力0.7 MPa)、風錘、木模磚、刮毛工具、切膨脹縫工具、扎透氣孔工具、拉模施工用工具、木質模板、鋼質模板等。
  木模磚的制作非常重要,它需要按實際錨固磚的1∶1比例制作。爐頂用木模磚需要制作兩種:一種木模磚(錨固磚掛到爐頂上時)上垂直于爐膛中心線的1個表面不用加工成溝槽,刨平即可,其余5個面按錨固磚實際尺寸加工,按照實物磚數量的五分之一準備;另一種木模磚(錨固磚掛到爐頂上時)上平行于爐膛中心線的1個面不用加工成溝槽,刨平即可,其余5個面按錨固磚實際尺寸加工,準備10塊即可。
  2、施工方法
  預加載荷、拉模施工的施工工藝可保證拆模后爐體鋼結構的受力情況與拆模前基本一樣,避免拆模后鋼結構發生較大的撓度變化,從而導致爐襯受力不均乃至斷裂。特別是爐頂施工過程中,預加載荷、拉模施工的施工工藝可保證爐頂鋼結構的變形與爐襯的變形基本同步,否則升溫后有可能發生斷裂、塌頂的情況。
  爐頂拉模施工均采用兩頭帶螺紋的特別螺桿,通過兩頭用螺母調節距離。
  爐頂采用懸掛式吊模,其安裝模板的標高應比設計爐頂高度低5 mm左右,以保持爐頂內表面有適當的拉毛、修正余量。吊掛螺桿的縱向間距為1.0~1.5m,橫向間距為:模板長度+拉模螺栓直徑+(5~10)mm。模板橫向鋪放在懸掛著的40 mm腳手架管上,同時鋪放木質上模板,上下模板隨著可塑料搗打進程分段鋪放,木質上模板循環使用。整個爐頂施工完成后一起拆下模板,拆模后立即刮毛、修磚面、切脹縫、扎透氣孔。通過調節螺母以確保吊掛好的錨固磚與下模板之間的距離為5 mm。壓下部位的拉模應從最低的水平段開始,再向兩端斜坡拉模,最后轉入爐頂水平拉模。“合門”處的拉模視現場情況而定。
  加熱爐爐頂的具體施工工藝如下
  爐頂的搗打施工一般分段進行。搗打錘頭的受力方向應與爐頂工作面互相垂直,避免因料面接合不好而導致的爐頂工作面剝落,以提高爐頂的壽命。
  可塑料每層只能鋪放單層料(50 mm厚),風錘要垂直于搗打面,從料坯接縫處開始搗打。錘頭在上下模板之間垂直移動,錘印應重疊2/3,行與行重疊1/2,并至少往返1次。搗固后應平整、密實、均勻。
  可塑料施工應連續進行。施工間歇時,把材料垂直爐殼切成直角,用塑料布覆蓋,防止水分散失。如施工中斷較長時間,接縫應留在兩排錨固磚的中心線處,繼續施工時,把已干的表面切下并刮毛。
  安設錨固磚或吊掛磚前,應用與此同齒形的木模磚楔緊、打入可塑料,形成齒印后,再將錨固磚嵌入、楔緊固定。吊掛磚與吊掛梁之間必須楔緊。爐頂吊掛錨固磚、吊掛鋼筋環與吊掛鋼管的接觸,要靠嚴拉緊,并處于受力狀態,以防止爐頂拆模時下沉。
  爐頂“合門”處宜選在水平爐頂段障礙較少的位置。“合門”處寬度不應大于600 mm。“合門”處應搗打成漏斗狀,并應盡量細小,分層鋪料,分層搗實。
  可塑料施工后應盡早拆模,使襯體內的水分散發。修正前,應先將錨固磚端面周圍的可塑料,用木錘或搗打錘頭輕輕敲打,使之緊密咬合,再以錨固磚或吊掛磚端面為基準削除多余部分。修正包括刮毛、扎透氣孔及切膨脹縫。
  拆模后用釘齒板刷或刮毛手鋤將施工體表面刮毛,這樣有利于施工體水分的排出,避免產生裂紋。
  用直徑2~3 mm的小尖釬子在可塑料受熱面扎透氣孔,其深度為襯厚的2/3,但不能超過200mm,間距為150 mm。
  可塑料內襯受熱面的膨脹縫,應按設計位置切割,深50~80 mm,膨脹縫間距為1.2~1.8 m。切膨脹縫的工具為有剛性的刀狀物,厚度越薄越好。
  3、注意事項
  施工中或施工后,可塑料施工體不允許與水接觸。
  在與可塑料施工體接觸處施工澆注料時,應做好可塑料施工體的防水工作。
  烘爐之前應盡早拆模使砌體自然干燥。
  由于可塑料的“零膨脹”設計,可塑料砌體在干燥、烘爐后出現裂紋及膨脹縫擴大是正常的。但如果裂紋寬度超過10 mm,則應在裂縫及膨脹縫處填充耐火纖維,以防止爐襯在低溫狀態下竄火、冒煙。裂縫及膨脹縫將在1 350℃左右趨向閉合。
  可塑料產品規格一般為230 mm×185 mm×50mm,每6片用塑料袋密封。應放置在室內倉庫中,防止陽光直曬,遠離高溫,做好防水、防凍,使用時方可打開包裝。施工時環境溫度應在5℃以上。
  可塑料屬于氣硬或熱硬性耐火材料,應以50℃·h-1的速度升溫至1 300℃并保溫24 h之后,才允許施工爐頂輕質澆注料,否則應做好可塑料的防水工作。
  4、使用效果
  山東萊鋼集團引進的3臺法國斯坦因數字化加熱爐的爐頂全部采用耐火可塑料,經過2年的運行,效果良好。
  由于可塑料的“零膨脹”設計,以往爐頂燒穿、透火等現象基本消失。
  由于可塑料含水率低,在整個施工過程中不添加水,烘爐時間縮短,并大幅度降低因為水分不能充分排出而導致爐頂烘裂的風險。

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