?????? 摘要:通過對破損的混合爐拆除分析,提出預制模塊的新思路,以達到內(nèi)襯維修施工期縮短,延長內(nèi)襯使用壽命的目的。
1 引言
隨著現(xiàn)代鋁行業(yè)的發(fā)展,混合爐作為鋁行業(yè)鑄造車間的主要設備之一,混合不同品位的鋁液,以獲得預期成分,通過精煉保溫等一系列操作,給鑄錠機械提供符合要求的鋁液。如何縮短混合爐的維修時間,延長使用壽命,降低維護成本歷來是企業(yè)關注的問題。筆者對公司25 t混合爐內(nèi)襯拆除中遇到的高鋁磚滲鋁情況進行了詳細的分析,同時為縮短現(xiàn)場維修施工時問,提出了新的改進方法。
2 舊爐襯結構分析
2.1 內(nèi)襯設計采用傳統(tǒng)結構
采用高鋁耐火磚、粘土耐火磚、防滲料、輕質耐火磚、隔熱纖維板、珍珠巖保溫料等施工。
2.2 拆除時內(nèi)襯狀況
熔池以上粘土磚部分燒損變形、破裂、松散。熔池高鋁磚已經(jīng)發(fā)黑變質,磚縫幾乎全滲鋁,防滲層鎂砂也與滲透下來的鋁粘連在一起,局部鋁液甚至穿透隔熱耐火磚,堆積到爐底鋼板,造成爐底鋼結構凹陷變形,整個熔池底部高鋁磚和滲透的鋁液粘連成一整塊。
2.3 內(nèi)襯滲鋁分析
(1)砌筑混合爐側墻時砌筑工容易掌握泥漿的厚度,因高鋁磚屬于濕砌平擺,加上墻體砌筑過程中有施工線去規(guī)范,磚縫均勻整齊,磚縫浸鋁現(xiàn)象較少。
而熔池底部高鋁磚立砌時對砌筑工操作技能要求更高,泥漿在重力作用下朝下緩慢流淌,若同一塊磚的同一面泥漿出現(xiàn)上薄下厚現(xiàn)象,磚縫上下薄厚不一,這樣的現(xiàn)象會在熔爐后期使用過程中表現(xiàn)為耐火材料膨脹受力不均勻,易出現(xiàn)細小縫隙。
(2)在拆除高鋁磚的過程中會發(fā)現(xiàn)高鋁磚眾多磚縫夾有已凝固的鋁片,說明當初選用的高鋁泥漿并沒有把高鋁磚相互粘結到一起。由于通常爐膛工作溫度在760~1 100℃之問,常規(guī)砌筑的泥漿在此溫度下不能很好燒結,產(chǎn)生了不可逆永久性收縮,致使磚縫加大,造成熔體侵入磚縫。
(3)了解到混合爐自投入運行以來,曾頻繁的開停,導致耐火泥漿根本不具備燒結條件,同時也加劇磚縫的膨脹收縮縫隙。
3 內(nèi)襯維修施工改進
3.1 預制高溫模塊
(1)為克服以上磚縫滲鋁難題,加快停爐后的維修速度,筆者查閱混合爐內(nèi)襯結構,將爐襯工作層劃分為40余塊1 m x 1m左右的模塊。并分別編號,由計算機CAD輔助設計軟件模擬安裝順序并優(yōu)化結構。模塊邊緣采用迷宮結構使得模塊間高溫液體沒有直通縫隙。每塊模塊上設置安裝起吊孑L,方便現(xiàn)場操作。
(2)優(yōu)選不粘鋁澆注料預制高溫大模塊,實踐證明此材料在混合爐運行中能顯著降低剛玉相異常長大,制品密度大、強度高,表面光潔,可承受機械磨損和鋁合金溶液的侵蝕滲透。澆注用的模型結構要合理,強度要保證澆注振動時不變形,拆模時不傷預制模塊。
(3)脫模后的預制模塊養(yǎng)護期結束后,嚴格按照材料烘烤工藝進入烘干爐內(nèi)徹底烘干,運至施工現(xiàn)場備用.
3.2 安裝預制件
爐膛內(nèi)襯隔熱層盡可能采用干砌,減少施工水分。隔熱層施工完 后,制作精良的模塊從爐門爐頂進入爐內(nèi)安放。沒計合理的30余塊預制模塊如同七巧板等積木拼裝玩具,每塊預制件將會被準確移位到適合的位置。為達到縮短工期的目的,施工時加強工程施工管理,在前期設計階段,考慮到現(xiàn)場安裝的所有細節(jié),包括材料選擇和預制塊尺寸結構選擇,做出科學的施工方案。
3.3 對就位的模塊縫隙做封閉處理
??? 因為以前已經(jīng)詳細介紹過,這里就不再作詳解。
3.4 爐體內(nèi)襯預熱
預熱的時間控制在48 tl即可,目的是減少熱應力,烘干縫隙填充的材料。由于預制模塊與保溫材料都是干燥過的,與傳統(tǒng)的高鋁耐火磚及耐火泥漿濕砌結構比較,大約縮短了二十余天的烘爐過程
??? 3.5 混合爐啟動運行
預熱完畢,混合爐即可啟動運行。
g 結語
采用預制高溫模塊施工混合爐內(nèi)襯大幅減少了現(xiàn)場施工時問,25 t爐由原有的25 d現(xiàn)場施工工期縮短為15 d。從后期使用效果來看,混合爐內(nèi)襯整體性好,避免了磚縫滲鋁,選用的優(yōu)質澆注料比高鋁磚更耐鋁液體侵蝕,內(nèi)襯使用壽命高于高鋁磚內(nèi)襯。
運用預制大模塊維修混合爐內(nèi)襯是一次全新的嘗試,對鋁混合爐內(nèi)襯維修技術的革新具有積極的意義。
1 引言
隨著現(xiàn)代鋁行業(yè)的發(fā)展,混合爐作為鋁行業(yè)鑄造車間的主要設備之一,混合不同品位的鋁液,以獲得預期成分,通過精煉保溫等一系列操作,給鑄錠機械提供符合要求的鋁液。如何縮短混合爐的維修時間,延長使用壽命,降低維護成本歷來是企業(yè)關注的問題。筆者對公司25 t混合爐內(nèi)襯拆除中遇到的高鋁磚滲鋁情況進行了詳細的分析,同時為縮短現(xiàn)場維修施工時問,提出了新的改進方法。
2 舊爐襯結構分析
2.1 內(nèi)襯設計采用傳統(tǒng)結構
采用高鋁耐火磚、粘土耐火磚、防滲料、輕質耐火磚、隔熱纖維板、珍珠巖保溫料等施工。
2.2 拆除時內(nèi)襯狀況
熔池以上粘土磚部分燒損變形、破裂、松散。熔池高鋁磚已經(jīng)發(fā)黑變質,磚縫幾乎全滲鋁,防滲層鎂砂也與滲透下來的鋁粘連在一起,局部鋁液甚至穿透隔熱耐火磚,堆積到爐底鋼板,造成爐底鋼結構凹陷變形,整個熔池底部高鋁磚和滲透的鋁液粘連成一整塊。
2.3 內(nèi)襯滲鋁分析
(1)砌筑混合爐側墻時砌筑工容易掌握泥漿的厚度,因高鋁磚屬于濕砌平擺,加上墻體砌筑過程中有施工線去規(guī)范,磚縫均勻整齊,磚縫浸鋁現(xiàn)象較少。
而熔池底部高鋁磚立砌時對砌筑工操作技能要求更高,泥漿在重力作用下朝下緩慢流淌,若同一塊磚的同一面泥漿出現(xiàn)上薄下厚現(xiàn)象,磚縫上下薄厚不一,這樣的現(xiàn)象會在熔爐后期使用過程中表現(xiàn)為耐火材料膨脹受力不均勻,易出現(xiàn)細小縫隙。
(2)在拆除高鋁磚的過程中會發(fā)現(xiàn)高鋁磚眾多磚縫夾有已凝固的鋁片,說明當初選用的高鋁泥漿并沒有把高鋁磚相互粘結到一起。由于通常爐膛工作溫度在760~1 100℃之問,常規(guī)砌筑的泥漿在此溫度下不能很好燒結,產(chǎn)生了不可逆永久性收縮,致使磚縫加大,造成熔體侵入磚縫。
(3)了解到混合爐自投入運行以來,曾頻繁的開停,導致耐火泥漿根本不具備燒結條件,同時也加劇磚縫的膨脹收縮縫隙。
3 內(nèi)襯維修施工改進
3.1 預制高溫模塊
(1)為克服以上磚縫滲鋁難題,加快停爐后的維修速度,筆者查閱混合爐內(nèi)襯結構,將爐襯工作層劃分為40余塊1 m x 1m左右的模塊。并分別編號,由計算機CAD輔助設計軟件模擬安裝順序并優(yōu)化結構。模塊邊緣采用迷宮結構使得模塊間高溫液體沒有直通縫隙。每塊模塊上設置安裝起吊孑L,方便現(xiàn)場操作。
(2)優(yōu)選不粘鋁澆注料預制高溫大模塊,實踐證明此材料在混合爐運行中能顯著降低剛玉相異常長大,制品密度大、強度高,表面光潔,可承受機械磨損和鋁合金溶液的侵蝕滲透。澆注用的模型結構要合理,強度要保證澆注振動時不變形,拆模時不傷預制模塊。
(3)脫模后的預制模塊養(yǎng)護期結束后,嚴格按照材料烘烤工藝進入烘干爐內(nèi)徹底烘干,運至施工現(xiàn)場備用.
3.2 安裝預制件
爐膛內(nèi)襯隔熱層盡可能采用干砌,減少施工水分。隔熱層施工完 后,制作精良的模塊從爐門爐頂進入爐內(nèi)安放。沒計合理的30余塊預制模塊如同七巧板等積木拼裝玩具,每塊預制件將會被準確移位到適合的位置。為達到縮短工期的目的,施工時加強工程施工管理,在前期設計階段,考慮到現(xiàn)場安裝的所有細節(jié),包括材料選擇和預制塊尺寸結構選擇,做出科學的施工方案。
3.3 對就位的模塊縫隙做封閉處理
??? 因為以前已經(jīng)詳細介紹過,這里就不再作詳解。
3.4 爐體內(nèi)襯預熱
預熱的時間控制在48 tl即可,目的是減少熱應力,烘干縫隙填充的材料。由于預制模塊與保溫材料都是干燥過的,與傳統(tǒng)的高鋁耐火磚及耐火泥漿濕砌結構比較,大約縮短了二十余天的烘爐過程
??? 3.5 混合爐啟動運行
預熱完畢,混合爐即可啟動運行。
g 結語
采用預制高溫模塊施工混合爐內(nèi)襯大幅減少了現(xiàn)場施工時問,25 t爐由原有的25 d現(xiàn)場施工工期縮短為15 d。從后期使用效果來看,混合爐內(nèi)襯整體性好,避免了磚縫滲鋁,選用的優(yōu)質澆注料比高鋁磚更耐鋁液體侵蝕,內(nèi)襯使用壽命高于高鋁磚內(nèi)襯。
運用預制大模塊維修混合爐內(nèi)襯是一次全新的嘗試,對鋁混合爐內(nèi)襯維修技術的革新具有積極的意義。
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