耐火材料用作煉鐵、煉鋼工藝中保存或裝運高溫鐵水、鋼水容器的內襯。如果耐火材料變薄，高溫鐵水、鋼水就容易流出容器，發生漏鐵、漏鋼事故。為此，管理、計測耐火材料厚度的技術非常重要。
鐵水罐車是運輸高爐冶煉鐵水到轉爐的容器。一般鐵水罐車為了鐵水保溫開口很小，從外部觀察耐火材料很困難。
本文采用通用三維激光測距儀，以實際測量的鐵皮外部形狀作為厚度基準，討論了短時間、簡單精準定量化管理、檢測鐵水罐車的耐火材料厚度的技術。
1 ?鐵水罐車中耐火材料的管理
鐵水罐車又稱魚雷罐車，是魚雷型耐高溫容器。一般鐵水罐車中耐火材料結構如圖1所示。
鐵水罐車外殼內側鋪設耐火材料，從外殼依次分別為永久支撐磚、內襯磚。內襯磚由于鐵水磨耗、爐渣熔損、熱沖擊等，逐漸損耗變薄，需要進行修補或更換。為此，需要測定、管理內襯磚的厚度。通常定期維修時，將耐火材料冷卻至室溫，熟練工進入罐內通過目視判別內襯磚變薄的地方，采用鏜孔作業取出耐火材料測量其厚度。但這種方法存在以下問題。
◆鏜孔處之外，磚的厚度不得而知；
◆由于鐵水罐車鐵皮形狀復雜，磚變薄的地方很難通過目視精準地判斷；
? ? ◆鏜孔一處需約20min左右，由于維修工時所限，不能夠測定多個地方。
為此，鐵水罐車是很難精準管理、檢測耐火材料厚度的容器。
2 ?耐火材料厚度檢測技術
在轉爐、鋼包廣泛使用的耐火材料厚度測定技術是三維激光測距儀。三維激光測距儀的原理如圖2所示。三維激光測距儀是用激光對準被測物連續照射，計測從被測物反射波返回的時間，計算這一時間與從光的速度到被測物的距離就能夠測定形狀。
1=c△t/2
在此，1是被測物與激光測距儀的距離；△t是激光照射，反射波從被測物返回的時間；c是光的速度。激光測距儀使用光的速度計算距離，因此具有在短時間內能夠測定的特征。
采用三維激光測距儀測定耐火材料厚度時，需要以下3個步驟。首先，將測定對象耐火材料容器與激光測距儀設置在所定的位置，規定相互的距離及方向等位置關系。其次，用激光測距儀測定損耗后的耐火材料表面形狀。第三求得損耗后的耐火材料表面形狀及厚度，與基準形狀相比較，計算出耐火材料殘存厚度。為了用激光測距儀精準地測量耐火材料厚度，正確地規定耐火材料容器與激光測距儀的位置關系，以及恰當地確定耐火材料厚度的基準形狀非常重要。
3 ?鐵水罐車與激光測距儀位置關系的確定方法
與鐵水罐車相比，轉爐和鋼包開口部面積大，激光測距儀即使設置在外部，也可以進行爐內測定。由于基準能夠選擇固定物，所以轉爐與鋼包、激光測距儀的(爐外)位置關系比較容易確定。相反，鐵水罐車罐內測定時，激光測距儀需要放入罐內，這樣很難確定位置關系。
因此，鐵水罐車耐火材料厚度測定時，為了確定激光測距儀與鐵水罐車的位置，采用一個激光測距儀，在罐內、罐外實施2次測定，具體方法如下。首先，從罐內可能測定的位置(罐外)，設置3個以上可以移動的基準點，測定基準與耐火材料表面形狀的位置關系。其次，耐火材料容器上固定的3個以上基準與可以移動的基準從罐外測定。測定方法如圖3所示。根據第1次測定，能夠確定耐火材料表面與激光測距儀的位置關系，以及與可以移動基準位置的關系；根據第2次測定，能夠確定耐火材料容器上固定基準與可以移動基準的位置關系。根據三角測量原理，可以移動基準，能夠決定第1次與第2次測定的位置關系。由此就能夠確定激光測距儀與鐵水罐車的位置關系。
4 ?內襯磚厚度基準形狀的選擇
作為內襯磚厚度基準形狀，通常從以下3種中選擇。
1)耐火材料全新施工時的選擇
是從新施工的內襯磚形狀減去損耗量，計算內襯磚厚度。但鐵水罐車耐火材料全新施工時間間隔很長，基準形狀適用需要很長時間。
2)外殼與永久支撐磚的內部形狀
能夠從基準形狀與耐火材料表面形狀的表面間的距離直接計算殘存內襯的厚度。但是，為了測定鐵皮內面形狀，必須將內襯全部解體，這對于內襯磚全新交換間隔較長的鐵水罐車不太適用。
?3)外殼圖形狀與耐火材料施工圖形狀、
實際上由于鐵水罐車長時間使用發生變形，測定誤差增大，不能精準地評價。
因此，為了實現時間短、精準測量，建議將鐵皮的實際形狀作為基準形狀的方法。鐵皮的外部形狀什么時間都可以測定，鐵皮的變形影響也能夠考慮。但是，為了測定磚厚度的整體分布，有必要測定鐵皮外面整體形狀，而一次只能測定鐵皮的一部分。
為此，選擇能夠覆蓋鐵皮外圍全部的一個恰當位置設置為基準，將激光測距儀固定在一個地方，鐵水罐車90度旋轉，測定鐵皮外部整體。魚雷罐車外殼形狀的測定方法是根據三角測量原理，選擇適當位置設置的基準，從每個角度測量的鐵皮外部形狀對接起來就形成了鐵水罐車鐵皮的整體圖。
5 ?測定結果
采用上述位置關系的確定方法與基準形狀的選擇，測定了鐵水罐車內襯厚度。測定使用器材規格如表1所示，使用通用的三維激光測距儀。
鐵水罐車內襯磚從全新施工的大修到運輸鐵水26.3萬噸，停產中修時，測定內襯殘存厚度。
測定結果顯示，為了將爐內整體磚殘存狀況從一個圖中讀取，更換成三維厚度分布展開圖。另外，將爐內劃分適當區域，可以顯示各區域內的最小磚厚度。由于磚的最小管理單位是一塊，所以可以顯示每塊磚的最小厚度。
測定所使用的通用三維激光測距儀的分解功能是在爐內3-5mm，能夠得到磚之間砌-縫的判斷測定結果。為了評價其重現性，針對同一鐵水罐車，變化激光測距儀的設置位置，進行2次測定。測定結果是精度誤差0.1mm，標準偏差1.9mm。可以確認，激光測距儀與鐵水罐車的位置關系通過可以移動的基準及設置在固定位置的基準決定。
通過激光測距儀測定的結果與通過鏜孔測定的厚度比較可知，同一部位測定的結果通過鏜孔的實測值集中在+20mm～-10mm的范圍內，而通過激內，而通過激光測距儀得到的平均厚11mm。
與鏜孔相比，厚度較厚，其原因推測是磚最表層脆化部分在實施鏜孔測定時脫落、磚變質部分的厚度不認為是磚，測定時去除以及施工時灰漿的厚度誤差等。考慮這些影響，通過測距儀就能夠正確測定。
以前鏜孔部位通過目視決定，不能知道最薄磚的位置。但通過采用這種激光測距儀測定內襯厚度的方法，爐內整體包括最薄磚都能夠準確判別，能夠準確把握修補的必要范圍。另外，測定時間包括解析時間為1個小時，不會影響檢修工程進度就能夠測定內襯的殘存狀況。以前鏜孔的測定方法與新開發的技術差異如表2所示。
6 ?鐵水罐車耐火磚殘存厚度測定技術的靈活應用
以前通過目視及鏜孔測定的殘存厚度不能正確斷定磚的殘存狀況，所以爐內噴涂修補時，不能夠標定必要的部位，只能是爐內整體一定量的修補。
靈活應用耐火磚殘存厚度測定技術能夠明確耐火材料損傷狀況，能夠只針對耐火磚變薄的地方修補。具體做法是管理區域內耐火磚變薄，殘存厚度到了初期施工時的一半以下，對這個區域內進行噴涂修補，從而減少了修補量。其結果噴涂修補量減少了60%。
另外，爐內整體磚殘存狀況能夠定量把握。以前只能在大修解體時，通過耐火磚殘存狀況憑經驗決定大修時間。因此，為了防止漏鐵，不能夠延長大修時間。靈活應用耐火磚殘存厚度測定技術，就能夠正確把握每個鐵水罐車耐火磚殘存狀況。從而實現了只修補變薄的地方，防止漏鐵，延長了大修時間。
其結果是大修時間能夠延長8%，大修解體時內襯磚的殘存厚度平均能夠減少12%。由此鐵水罐車耐火材料的成本在采用引進通用三維激光測距儀側厚技術后能夠降低9%。靈活應用此技術能夠檢測各損傷部位的損傷狀況，防止漏鐵。
上一篇：剛玉自流澆注料配方、價格 下一篇：水泥回轉窯配磚方案
TAG標簽：
耐火磚
河南耐火磚
高鋁磚
剛玉磚
耐火磚價格
河南耐火材料廠
