在窯爐和熱工設(shè)備上用不定形耐火材料制作整體內(nèi)襯的施工作業(yè)。不定形耐火材料按其結(jié)合劑的品種分為水泥結(jié)合、化學(xué)材料結(jié)合和粘土結(jié)合三類不定形耐火材料;按照施工方法分為耐火澆注料、耐火搗打料、耐火可塑料和耐火噴涂料。
不定形耐火材料從20世紀(jì)70年代起得到迅速發(fā)展,其產(chǎn)量約占耐火材料總產(chǎn)量的30%~50%,主要用于加熱爐、均熱爐、熱處理爐、高爐和熱風(fēng)爐的絕熱層,高爐出鐵溝,煉鋼爐噴補(bǔ)以及電爐蓋、盛鋼桶、鐵水罐、中間包、爐外精煉設(shè)備和煙囪的內(nèi)襯等,以提高爐襯的使用壽命,實現(xiàn)施工機(jī)械化。采用耐火澆注料預(yù)制塊可采用吊裝法筑爐,以縮短施工周期。
耐火澆注料內(nèi)襯施工
1.首先將各種材料運(yùn)至現(xiàn)場,分別堆放,并做好標(biāo)記;2.將強(qiáng)制式攪拌機(jī)和振動棒等機(jī)具清理干凈,安裝就位,并試運(yùn)行正常;3.清理窯爐設(shè)備,安設(shè)各種錨固件,用隔熱磚、耐火纖維氈或輕質(zhì)耐火澆注料做絕熱層;4.按內(nèi)襯設(shè)計厚度支設(shè)模板。模板橫豎支撐要牢固,木模板的內(nèi)面應(yīng)貼油氈紙,鋼模板應(yīng)涂機(jī)油,以便于拆模和保證內(nèi)襯工作面的光滑。爐墻的模板高度不得大于1m,內(nèi)襯上有燒嘴及孔洞的部位需支設(shè)胎模;5.混料必須在強(qiáng)制攪拌機(jī)中進(jìn)行,按配合比要求將各種混合料裝進(jìn)攪拌機(jī)并干混1min,然后加潔凈水或調(diào)好密度的化學(xué)結(jié)合劑再濕混2~3min。對于磷酸鹽耐火澆注料應(yīng)先加結(jié)合劑用量的1/2進(jìn)行濕混,閑置24h后再加余下的結(jié)合劑進(jìn)行濕混。
6.將拌和料倒進(jìn)模板內(nèi),集中布料,料層厚度為300~400mm。每隔2~3m留設(shè)一條3mm寬的膨脹縫,并插加塑料波紋板等填縫材料。拌和料應(yīng)在1h內(nèi)用完。
7.澆注時應(yīng)采用插入式振動器或平板式振動器。插入料層中進(jìn)行振動,振動棒應(yīng)連續(xù)拉動,但不得沖撞錨固件、絕熱層和模板。待料層表面返漿后,緩慢拔出振動棒。
8.再次布料振動時,應(yīng)將振動棒插進(jìn)已振動過的料層中100mm左右,以便使上下層形成整體。
9.施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,但在內(nèi)襯膨脹縫處可允許有較長時間的間歇。
10.在爐頂處澆灌輕質(zhì)耐火澆注料絕熱層時應(yīng)采用手工振動。
11.吊掛磚金屬件必須裸露在外,絕熱層不得將其掩埋。水泥耐火澆注料成型初凝后,應(yīng)覆蓋草袋澆水養(yǎng)護(hù);水泥、化學(xué)材料和粘土結(jié)合等耐火澆注料在自然狀態(tài)下養(yǎng)護(hù),不得淋水。
12.烘爐必須按烘爐曲線要求操作。烘爐時間約為7d。600℃以前應(yīng)緩慢升溫,150、350和600℃時各保溫1d。當(dāng)內(nèi)襯中的水分基本排除后,再從600℃緩慢烘至使用溫度。施工的環(huán)境溫度不得低于5℃。
13.每天應(yīng)成型一批試樣,放置在窯爐附近養(yǎng)護(hù),以備作質(zhì)量檢驗用。
耐火搗打料內(nèi)襯施工
成型內(nèi)襯用風(fēng)鎬搗打或手工搗固。風(fēng)鎬氣壓一般為0.5MPa,錘頭沖擊頻率一般為1100次/min。錘頭形狀為正方形、長方形或圓形,其面積為25~70c㎡。搗打內(nèi)襯時,每次布料厚度為20~60mm。風(fēng)鎬應(yīng)與料面垂直,錘頭按照一個方向連續(xù)移動,錘頭面依次重疊1/3,每行間也要重疊搗制。每層料連續(xù)搗打4~5遍,形成密實的整體后,方可進(jìn)行下一層布料。布料前,應(yīng)將搗打面扒毛,以使上下層料搗制成一體,防止分層。施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,如間歇時間較長,應(yīng)及時將搗打面蓋嚴(yán)。
耐火可塑料內(nèi)襯施工
一般應(yīng)分層分段進(jìn)行。耐火可塑料由生產(chǎn)廠擠壓成磚坯,用塑料布和紙箱包裝。成型用搗固機(jī),風(fēng)壓為0.4~0.5MPa,錘頭沖擊頻率為600次/min,錘頭應(yīng)加橡膠襯墊。搗固內(nèi)襯要連續(xù)進(jìn)行。爐墻一般為直立的。墻體較高時,底段應(yīng)設(shè)置支撐金屬件。在爐殼上焊接錨固磚金屬固定件,其中心間距為400~600mm。爐殼鋪石棉板、隔熱板或用隔熱磚砌筑絕熱層,高度約為500mm。爐墻施工時一般不支設(shè)模板,僅當(dāng)內(nèi)襯搗制到孔洞底面時,方可支設(shè)木制胎模。
按內(nèi)襯工作層厚度要求,可先平鋪一層耐火可塑料磚坯,用搗固機(jī)搗打,其要求與耐火搗打料施工相同。然后,錯縫平鋪耐火可塑料磚坯并搗制。當(dāng)內(nèi)襯搗制到錨固磚位置時,安裝錨固磚,再砌筑約500mm高的絕熱層,繼續(xù)向上搗制耐火可塑料內(nèi)襯工作層。在搗制內(nèi)襯過程中,應(yīng)預(yù)先留設(shè)垂直膨脹縫,并用塑料波紋板作填縫材。同時用直徑為4~5mm的鋼釬垂直于工作面開出排氣孔,孔的深度為內(nèi)襯厚度的1/2,孔距為150~250mm。再用切縫刀切割出水平膨脹縫,縫寬為3~5mm,深度為內(nèi)襯厚度的1/3,間距為1~1.5m。搗制爐頂內(nèi)襯時,應(yīng)沿爐長方向分段支設(shè)模板,每段約為600mm。錨固磚夾卡在吊掛鋼梁上,其中心間距為290~320mm。耐火可塑料磚坯立著平鋪一層,用搗固機(jī)垂直于磚面搗打密實。再鋪磚坯,繼續(xù)搗實。
安裝錨固磚時,先用與錨固磚形狀相同的木模,在耐火可塑料層上打出模印后,再將錨固磚鑲掛在鋼梁上。磚的上端面與卡具之間的間隙,用木楔緊固,以防錨固磚移動。接著鋪磚坯并搗打爐頂內(nèi)襯。在爐頂內(nèi)襯上,每隔2~3m留設(shè)一條膨脹縫,非工作面用耐火磚蓋嚴(yán),防止跑火。整個爐頂內(nèi)襯搗打完成后,自然養(yǎng)護(hù)一天即可拆模,并用刮刀或鐵刷將表面扒毛。在耐火可塑料內(nèi)襯施工間歇期間,要用塑料布將搗打面蓋嚴(yán),繼續(xù)施工時應(yīng)去掉內(nèi)襯表面脫水層,方可鋪磚坯搗打。烘爐前,內(nèi)襯表面若變干,應(yīng)澆水潤濕,使排氣孔及表面氣孔暢通,然后烘爐。烘爐時間約為13d,在600℃前烘烤10d;從600℃起,約用3d時間緩慢烘至工作溫度。
耐火噴涂料內(nèi)襯施工
先在爐殼上焊接金屬抓釘或金屬網(wǎng),將用強(qiáng)制式攪拌機(jī)干混或半干混的耐火噴涂料裝入噴射機(jī)中,用壓縮空氣(風(fēng)壓為0.10~0.15MPa),將拌合料送至噴嘴,并加適量的水或化學(xué)結(jié)合劑與料混合,噴射至受噴面。噴嘴出口應(yīng)與受噴面垂直,其距離為1~1.5m。噴涂內(nèi)襯應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,每次噴涂層厚度應(yīng)小于200mm。內(nèi)襯太厚時應(yīng)分層噴涂,但必須在前一層有足夠強(qiáng)度后進(jìn)行。內(nèi)襯噴完后,及時整平工作面,清除回彈料。耐火噴涂料內(nèi)襯的養(yǎng)護(hù)與烘爐,與耐火澆注料內(nèi)襯相同。