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耐火材料行業知識

水泥窯燒成系統耐火材料現場施工的質量控制

  耐火材料在水泥工程項目的投資中,盡管占很少的比重,但其使用效果的好壞卻是關系到燒成系統運轉率的一個重要因素。耐火材料使用效果的好壞取決于不同部位耐火材料的正確選用、產品本身的質量、施工質量、合理的燒成制度及操作維護水平。
  在項目建設過程中,設計單位和建設單位都不是施工的直接參與者,而是作為監督和監管方,控制好施工質量,關系到項目投產后生產線的生產效率及效益。本文就新型干法水泥燒成系統各個部位耐火材料的施工質量控制進行介紹。
  窯尾預熱器耐火材料的施工質量控制
  預熱器是水泥生產線耐火材料施工最復雜的設備,結構不規整,管道多,熱工測點多,磚型多,施工難度大。窯尾耐火材料主 要由耐火磚、耐火澆注料、隔熱材料組成。
  目前,隔熱材料大多采用的是硅酸鈣板和陶瓷纖維板,其施工質量的控制要點是:粘結劑涂抹均勻,粘貼牢固,板與板之間無大的縫隙。在現場的施工中,我們經常發現施工單位在垂直墻面和管道底部沒有使用粘結劑,隔熱板粘貼不牢,在使用振動棒的時候,隔熱板有脫落現象。隔熱板在頂蓋部位使用時,應該用細鐵絲綁扎牢固,否則容易脫落,拆模后在頂部能看見白色的隔熱材料,對正常使用留下事故隱患。
  砌耐火磚出現通縫、錯臺等情況時很容易發現,這方面不做介紹。砌磚時,由于磚環是兩種耐火磚搭配砌筑,應該盡量按照設計的配磚比例施工。例如,設計磚環配比為(C-2)/(S-1)=72/144,兩種磚的砌筑比例為1∶2,砌筑時每砌筑兩塊S-1磚,則需砌筑一塊C-1磚,而不能隨意砌筑,否則容易出現某一種磚最后數量不夠的情況,尤其是型號備用量少的耐火磚,會影響砌筑進度。砌筑時,為了讓磚襯緊貼隔熱層,會采用敲打耐火磚的方式使之貼緊,現場施工人員為了施工方便,往往會用砌筑用的灰刀敲打,即使配置了橡皮錘也不會用,這在耐火材料的施工中是不允許的,有可能對磚造成損壞,直接影響使用壽命。
  耐火澆注料的施工,首先應檢查錨固件是否焊接牢固,瀝青或瀝青漆是否涂刷,這是最基本的。澆注料施工過程中,針對不同的部位有不同的要求重點。預熱器的頂蓋是施工中的重點和難點,頂部模板必須支撐牢固,如果爆模,可能引發安全事故,對施工會造成大的影響。
  在施工過程中,需要注意的是,澆注料的水分不宜加入過多,可以適當地比垂直和傾斜部分施工多一點水分,即加水量放到生產廠家允許加水量的上限。澆注時,應多點澆注,絕不能以一點澆注大片面積,施工單位為了省事,經常采用這種方法,要達到這一目的,必然要加入大量的水分來增加澆注料的流動性。過多水分的加入,會使澆注料細粉和骨料分層,降低澆注料強度,直接影響使用效果,而且會使澆注料初凝時間延長,從而影響拆模時間。
  預熱器渦殼頂部開有許多澆注孔,能夠滿足多點進料的要求,施工時借助于振動棒的振動,在不需要加入過多水分的條件下,流動性完全能夠達到施工要求。托磚板、人孔門、腳手架孔以及測溫測壓孔、撒料盒接口等部位,由于只是局部位置采用澆注料,施工時大多不會支撐模板,采用手工敷料,此時應注意,盡量用灰刀使澆注料密實,表面平整,與磚連接處不應出現錯臺。
  煙室在窯尾的施工中也是一個難點,除去耐火材料本身,施工也是造成積料的一個重要原因。煙室的各個工作面,耐火材料施工后,由于模板的原因,不可避免地會在模板連接處出現高于澆注料表面的印痕,此時需要打磨,使澆注料表面光滑,可以減少積料的形成幾率。單翻板閥或雙翻板閥澆注料施工時需要拆卸,施工完后再組裝,拆卸澆注前應仔細測量閥板與殼體間隙,確定澆注料厚度,以保證澆注料施工完畢,重新組裝后閥板能正常轉動。
  回轉窯和三次風管耐火材料的施工質量控制
  回轉窯的耐火磚現在大都采用砌磚機砌筑,這里對支撐法和粘結法施工不做介紹,只強調一下砌磚機砌筑時需要注意的問題;剞D窯的耐火磚建議采用環砌法砌筑,可以保證各環火磚相互移動時不會對磚造成損壞。擋磚圈焊接一定要找正,歪斜的擋磚圈會增加砌筑難度,擋磚圈處盡可能使用標準磚,避免切磚。每塊磚應用橡皮錘敲打,使其與回轉窯殼體和相鄰磚面緊貼。
  鎖縫磚和鎖縫鋼板要交錯布置,一塊耐火磚不允許磚的兩面都加鋼板,也不允許在一個接縫處插入2塊鋼板。每環磚的鋼板不要超過2~3塊。鎖磚時要用整磚,相鄰磚環要錯開1~2塊磚位。砌筑過程中,不要出現“∧”型或“∨”型磚縫,這樣即使打入鋼板后,磚環依然會松動而且會出現應力集中的情況,容易對磚造成損壞。當軸向出現鎂質耐火磚歪斜的情況時,不能通過撕掉紙板的方式來調整,可以采用火泥來調整。需要注意的是,加工鎂質磚時,切忌不能用水,只能干切。出現放射狀裂紋的鎂質磚是水化的可能跡象,此種現象表明耐火磚已失去了其機械強度,水化的鎂質磚絕不能使用。
  三次風管由于其風速高,且是含塵氣體,對耐火襯磨損較大,尤其是彎頭部位,磨損更為嚴重,這就要求施工時,澆注料振動密實,澆注料表面光滑,這樣可以最大程度減少磨損,延長澆注料使用壽命。需要注意的是三次風管托磚板位置的澆注料,這部分澆注料位置較小,厚度180 mm~230 mm,長度180 mm~200 mm,必須振動密實,否則起模后會出現蜂窩、麻面,在高風速帶塵氣體沖刷下,很快就會磨損掉,對生產造成影響。
  窯頭罩和篦冷機耐火材料的施工質量控制
  窯頭罩施工重點主要在頂蓋,現在窯頭罩頂部大都采用平頂設計,其施工控制要點與預熱器頂蓋施工類似,這里不再介紹。需要注意的是,施工時需按照圖紙嚴格留設膨脹縫和施工縫,窯頭罩內溫度較高,不按圖紙留設,高溫情況下,容易使澆注料開裂、剝落,破壞整個砌體結構。
  篦冷機頂部和側墻施工與預熱器施工類似,施工前,一定要在篦床上鋪設紙板或彩條布,確保澆注料或雜物不落入篦床,以免堵塞篦板通氣孔或落入篦板間隙,影響篦床機械運動和通風,而且清理起來非常困難,會對篦冷機的冷卻效果和產量造成極大的影響。如果篦冷機側墻砌磚,在砌磚前應檢查側墻殼體的平整度。如果側墻殼體不平整,由于在側墻采用了錨固磚結構,錨固件長度是固定的,就會出現砌體鼓包的現象,既不美觀,也會影響砌體的穩定性。還需要注意的是,篦冷機入料高溫區的空氣炮鴨嘴孔在澆注時一定要確保不堵塞,否則極易發生“堆雪人”現象。
  結束語
  耐火材料的施工是個復雜和繁瑣的過程,工序多,影響因素多,但只要把握住質量控制要點,就能夠更有效地監督施工的質量,把耐火材料的施工對生產的影響降到最低,為運轉率和經濟效益的提高提供保證。


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