加熱爐耐火磚及澆注料施工介紹
2020-09-22 16:16:29 點(diǎn)擊：
1.粘土磚
粘土磚歸于硅酸鋁質(zhì)耐火材料，以A12O3及SiO2為其根本化學(xué)構(gòu)成，依據(jù)A12O3及SiO2含量份額的不一樣，這一類耐火材料分為三種：半硅磚(A12O3 15～30%)，粘土磚(A12O3 30～48%)，高鋁磚(A12O3>48%)。粘土磚是其間數(shù)量大，使用廣的一種，其產(chǎn)值占整個(gè)耐火材料總產(chǎn)值的60～70%擺布。
粘土磚的原料是煅燒今后A12O3+TiO2含量不少于30%的耐火粘土，其堿金屬和堿土金屬的氧化物以及氧化鐵含量應(yīng)盡可能少些，通常約占5-7%。耐火粘土的耐火度有必要不低于1580℃。粘土原料通過煅燒、破碎、配料(參加軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑)、限制成型、枯燥、燒成等工序，即可制得成品耐火磚。
粘土磚歸于弱酸性耐火材料。由于化學(xué)構(gòu)成的動(dòng)搖范圍較大，出產(chǎn)辦法不一樣，燒成溫度的差異，使粘土磚的性質(zhì)改變較大。普通粘土磚依據(jù)構(gòu)成中Al2O3含量的多寡分為(NZ)一40、(NZ)一35、(NZ)一30三種商標(biāo)。粘土磚的耐火度在1600℃以上，可是荷重軟化開端溫度很低，只要1250～1300℃，而且荷重軟化開端溫度和終了溫度(fflJ40%變形溫度)的距離很大，這個(gè)距離約為200～250℃。粘土磚這一性質(zhì)十分首要，它使得粘土磚盡管具有不太高的耐火度，但仍能適用于很多高溫?zé)峁ぴO(shè)備。粘土磚的耐急冷急熱性較好，在850℃水冷次數(shù)可達(dá)10～25次。粘土磚能反抗弱酸性渣腐蝕，對(duì)堿性渣的反抗力稍差，增加Al2O3的含量，能夠提高抗堿性渣的能力。
粘土磚的原料豐厚，制作技術(shù)簡略，本錢低，被廣泛使用于砌筑各種加熱爐和熱處理爐的爐體、煙道、煙囪、余熱使用設(shè)備和燒嘴等。
2.高鋁磚
高鋁磚是含Al2O3 48%以上的硅酸鋁質(zhì)成品。按照礦藏構(gòu)成的不一樣，高質(zhì)成品分為剛玉質(zhì)、莫來石一剛玉質(zhì)及硅線石質(zhì)三大類。剛玉質(zhì)成品的AI2O3含量在95%以上，根本礦藏為剛玉(A12O3)，原料為天然或人工剛玉，也有電熔剛玉的成品。莫來石一剛玉質(zhì)成品的根本礦藏為莫來石(3A12O3·2SiO2)，別的為剛玉及玻璃相、硅線石質(zhì)。
品原料為硅線石(Al2O3·SiO2)，根本礦藏質(zhì)是莫來石及玻璃相。工業(yè)上很多使用的是莫來石和硅線石質(zhì)的高鋁磚。跟著Al2O3含量的增加和玻璃相的削減，成品的耐火度和耐急冷急熱性均提高，抗渣性特別是對(duì)酸性渣的反抗能力增強(qiáng)。
高鋁磚的首要原料是高鋁礬土，其間所含礦藏以水鋁石、波美石、高嶺石為主。高鋁礬土通過煅燒，各礦藏在不一樣溫度先后改變?yōu)閯傆窦澳獊硎w。并在1400-1500℃溫度下，剛玉和石英結(jié)合二次莫來石化，晶體發(fā)育長大。在高鋁熟料中再配入軟質(zhì)生粘土作結(jié)合劑。高鋁磚的出產(chǎn)技術(shù)與粘土磚根本一樣。
高鋁磚大多數(shù)功能都優(yōu)于粘土磚，僅僅熱穩(wěn)定性比粘土磚稍低。跟著Al2O3含量的不一樣，普通高鋁磚分為三種商標(biāo)：(LZ)—65、(LZ)—55，(LZ)—48。
由于高鋁磚的首要成分AL2O3是兩性氧化物，對(duì)酸性及堿性渣的腐蝕均能反抗，對(duì)氧化鐵皮的腐蝕也有必定反抗能力。故常用來砌筑均熱爐爐底、下部爐墻、廢氣出口處拱頂，在接連加熱爐上，爐底、爐墻、燒嘴磚、吊頂都可用高鋁磚砌筑。高鋁磚也常用來作為格子磚，修砌蓄熱室。
高鋁磚在工業(yè)耐火材料總量中所占的份額約為8—14%，中國高鋁礬土資本豐厚，為高鋁磚的開展發(fā)明了有利條件。
3.硅磚
硅磚是含Si02在93%以上的硅質(zhì)耐火材料。原料是石英巖，添加恰當(dāng)?shù)牡V化劑(FeO、CaO等)及結(jié)合劑(石灰乳及紙漿廢液等)，在1350-1430℃燒成。SiO2在加熱燒成的過程中發(fā)生雜亂的晶型改變，并伴有體積的改變。在后的燒成成品中首要改變成鱗石英和方石英晶體，及少數(shù)非晶形的石英玻璃，這些晶型的改變有必要有礦化劑并需有較長的時(shí)刻。殘留的盧石英的量愈少愈好，由于殘留β石英量越多，磚在使用過程中體積越不穩(wěn)定。幾種不一樣晶型石英的真比重各不一樣，通過測(cè)定成品的真比重，能夠判別石英晶型改變是不是。真比重愈小，表明轉(zhuǎn)化愈，使用時(shí)高溫體積穩(wěn)定性佳。所以硅磚的質(zhì)量指標(biāo)中都包含真比重一項(xiàng)，普通硅磚的真比重應(yīng)在2.38-2.4以下。
硅磚歸于酸性耐火材料，對(duì)酸性渣的腐蝕反抗力強(qiáng)，對(duì)堿性渣的反抗力較差，但對(duì)氧化鐵、氧化鈣有必定反抗能力，不耐A1203及堿金屬氧化物的腐蝕。硅磚的荷重軟化溫度開端于1620-1660℃，接近于其耐火度(1690-1730℃)。由于它有完好的鱗石英的結(jié)晶網(wǎng)，而且液相的粘度很大。這是硅磚的首要優(yōu)點(diǎn)之一，由于這一特色，荷重軟化點(diǎn)比別的幾種常用磚都高，硅磚可用于砌筑高溫爐的拱頂。硅磚的耐急冷急熱性欠好，850℃的水冷次數(shù)只要1-2次，所以硅磚不宜用在溫度改變劇烈的當(dāng)?shù)睾烷g歇作業(yè)的爐子上。特別在600℃以下，由于安排內(nèi)晶型的改變，體積發(fā)生改變，由此影響其熱穩(wěn)定性，如溫度的動(dòng)搖在600℃以上，則影響不大。
硅磚在各種耐火磚總量中所占的份額大約為3-7%。在接連加熱爐上用來砌筑爐子拱頂，有時(shí)只砌高溫的加熱段及均熱段，預(yù)熱段仍用粘上磚砌。均熱爐上用以砌筑爐墻的中段，由于其荷重軟化點(diǎn)高，上部爐口部位由于溫度動(dòng)搖劇烈，下部接近爐底部位易受堿性渣腐蝕，都不合適選用硅磚。硅磚還用來砌筑蓄熱室上層的格子磚。
4.鎂磚
鎂磚是含MgO在80-85%以上，以方鎂石為首要礦藏構(gòu)成的耐火材料。鎂磚的原料首要是菱鎂礦，其根本成分是MgC03，通過高溫煅燒今后變?yōu)闊Y(jié)鎂石，再經(jīng)破碎到必定粒度后變成燒結(jié)鎂砂(又稱冶金鎂砂)。鎂砂廣泛用作補(bǔ)爐材料、搗打材料，含雜質(zhì)少的鎂砂，作為制作鎂磚的原料。自然界菱鎂礦資本不多，中國儲(chǔ)量與產(chǎn)值均居國際前列。很多缺乏菱鎂礦的依托由海水制鎂砂，本錢很高。
鎂磚按其出產(chǎn)技術(shù)的不一樣，分為燒結(jié)鎂磚和化學(xué)結(jié)合鎂磚兩種。燒結(jié)鎂磚是用通過死燒、顆粒大小配比恰當(dāng)?shù)逆V砂，參加鹵水(MgCl2水溶液)和亞硫酸紙漿廢液作結(jié)合劑，加壓成型，在1550-1650℃的高溫下燒成。在燒成過程中，鎂石中的雜質(zhì)和參加物生成液相，把方鎂石粘結(jié)在一起。而化學(xué)結(jié)合鎂磚是不通過燒成工序的，把燒結(jié)鎂砂按粒度份額配好今后，參加恰當(dāng)?shù)牡V化劑和結(jié)合劑，限制成型，通過枯燥即是成品。
化學(xué)結(jié)合鎂磚的強(qiáng)度較低，功能不如燒結(jié)鎂磚，可是價(jià)格便宜，不及燒結(jié)鎂磚價(jià)格的一半。它用在功能要求不太高的部位，如加熱爐和均熱爐爐底。鎂磚歸于堿性耐火材料，對(duì)堿性熔渣有較強(qiáng)的反抗能力，但不能反抗酸性渣的腐蝕，在1600℃高溫下，與硅磚、粘土磚甚至高鋁磚接觸都能起反響。MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃，鎂磚的耐火度在2000℃以上，但其荷重軟化點(diǎn)很低，只要1500-1550℃。這是由于方鎂石結(jié)晶周圍是靠低熔點(diǎn)的鈣鎂橄欖石(CaO·MgO·SiO2)及玻璃相粘結(jié)的，而方鎂石沒有構(gòu)成接連的結(jié)晶網(wǎng)，荷重變形溫度很低，而且開端軟化到40%變形的溫度距離很小，只要30-50℃。鎂磚的熱穩(wěn)定性也較差，在急冷急熱時(shí)簡單崩裂，這是鎂磚損壞的一個(gè)首要原因。
在加熱爐及均熱爐上，鎂磚首要用于鋪筑爐底表面層及均熱爐爐墻下部，它能夠反抗氧化鐵皮的腐蝕。
歸于鎂質(zhì)耐火材料的還有鎂鋁磚、鎂鉻磚，鎂硅磚等。
為了改善鎂磚的熱穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，在配料中參加工業(yè)氧化鋁細(xì)粉，可制成以鎂尖晶石結(jié)合的鎂鋁磚，能夠成功地用作高溫爐頂材料，以及用于爐子有堿性熔渣腐蝕的部位。燒結(jié)鎂砂中參加不一樣量的鉻鐵礦，能夠制成鎂鉻磚、鉻鎂磚。加熱爐及均熱爐上有時(shí)用于把鎂磚與硅磚或粘土磚離隔，避免這些磚在高溫下彼此起效果。國外這類磚在鋼鐵工業(yè)中占首要的位置，中國依據(jù)資本特色首要開展鎂鋁磚。
5.碳化硅質(zhì)耐火材料
碳化硅(SiC)是人工礦藏，原料為硅石和焦炭，在2000℃以上的高溫電爐內(nèi)組成的，碳化硅質(zhì)耐火材料分為三類：(1)加粘土等氧化物結(jié)合的成品;(2)氮化物結(jié)合的成品;(3)使用碳化硅的再結(jié)晶效果，加壓成型自行結(jié)合的成品。其間使用普遍的是粘土結(jié)合成品，中國現(xiàn)在出產(chǎn)和選用的是這一種。
以粘土為結(jié)合劑的碳化硅質(zhì)一級(jí)成品中含SiC87%，耐火度可達(dá)1800℃，荷重軟化點(diǎn)1620℃。碳化硅質(zhì)成品有一些特別的功能，使它可作某些特別用處，如(1)它的導(dǎo)熱性好，比通常耐火材料高約10倍，合適用作導(dǎo)熱的器材，例如熱處理爐的馬弗罩。由于它導(dǎo)熱功能好，1200℃以下又有很強(qiáng)的抗氧化性，因而壽數(shù)比金屬罩長。依據(jù)同一道理，也能夠用作換熱器元件。(2)機(jī)械強(qiáng)度大，耐磨功能好，耐急冷急熱性也好，所以有的輥底爐用它來作簡單磨損的輥套，本錢比耐熱鋼低。(3)比電阻大，能夠用作電阻爐的電熱元件。
加熱爐用低水泥澆注料
根據(jù)加熱爐的使用條件,采用的低水泥澆注料的特點(diǎn)如下。
(1) 抗熱震穩(wěn)定性能好
低水泥澆注料Al2O3含量為55%～67%,烘干和1400℃燒成后耐壓強(qiáng)度分別為15～30MPa和40～65MPa。與鋁含量高和強(qiáng)度高的低水泥澆注料相比,其熱震穩(wěn)定性能更好。
(2)具有微膨脹性
在低水泥澆注料中摻加適量的膨脹劑及含鋁含硅等材料,以便使用時(shí)產(chǎn)生微膨脹,防止產(chǎn)生裂縫。
(3)燒結(jié)性能好
通過在澆注料中摻加適量的燒結(jié)劑等材料,在1000～1350℃的使用過程中,墻體工作層能夠燒結(jié),并形成整體,以適應(yīng)其雙面受熱的工作條件。
低水泥澆注料在加熱爐上的施工工作要點(diǎn)主要有以下三點(diǎn)：
1、施工前的準(zhǔn)備工作
根據(jù)圖紙技術(shù)要求,應(yīng)對(duì)爐子鋼結(jié)構(gòu)、基準(zhǔn)線、孔洞等部位進(jìn)行全面細(xì)致地檢查驗(yàn)收。對(duì)側(cè)墻保溫層砌磚和錨固磚進(jìn)行檢查,錨固磚和吊掛磚的外形和尺寸應(yīng)逐塊檢查和驗(yàn)收,不得有橫向裂紋,磚的位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,并保持與爐殼錨固鉤或爐頂?shù)鯍炝合啻怪?。為防止?cè)墻輕質(zhì)保溫磚吸水,要在其表面刷一層瀝青。要檢查內(nèi)模支設(shè)是否牢固,不得移動(dòng),表面用布包好;模板也要支設(shè)牢固,表面刷油,以利于脫模。檢查攪拌機(jī)、振動(dòng)棒等工作是否正常;行車是否正常,若出現(xiàn)故障,應(yīng)及時(shí)檢修,或準(zhǔn)備其他吊掛用具,確保澆注不能中斷。要清理好澆注部位的雜物,確保其整潔干凈。
2、施工要點(diǎn)
(1)先將袋裝低水泥澆注料倒入攪拌機(jī)中,根據(jù)攪拌機(jī)的容量大小確定裝入的袋數(shù),干混12min,然后根據(jù)施工要求加水,要嚴(yán)格控制好加水量,攪拌2～3min,料色均勻后開始出料。
(2)開始澆注,混合料應(yīng)邊澆注邊振動(dòng),連續(xù)施工,振動(dòng)棒插入料層后應(yīng)連續(xù)移動(dòng),反復(fù)振動(dòng)兩遍以上,直到表面返漿,排氣較少,料面不沉降為止。同時(shí)振動(dòng)棒不得碰掉隔熱層、模板、胎模和錨固磚。爐墻施工時(shí),一次澆注高度為300～350mm。
(3)要注意膨脹縫的留設(shè)及測(cè)壓、測(cè)溫孔的留設(shè)。按照要求,側(cè)墻及爐頂均要留設(shè)膨脹縫,側(cè)墻采用60mmPVC塑料板,爐頂與兩側(cè)墻接觸部位用50mm硅酸鋁耐火纖維氈,爐頂橫向留設(shè)11道膨脹縫,內(nèi)填6mm波紋狀塑料板。
(4)施工過程一般應(yīng)連續(xù)澆注施工,間斷時(shí)需在膨脹縫處,并用模板支撐牢固。爐頂澆注間斷時(shí),也應(yīng)如此。再施工時(shí),將接茬處理好。
(5)施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制好加水量。在保證具有良好的流動(dòng)性前提下,應(yīng)盡量減少用水量。否則會(huì)影響凝固強(qiáng)度,一旦出攪拌機(jī)以后,應(yīng)在0.5h內(nèi)用完,如中斷施工或撒落的廢棄,不得使用。
3、養(yǎng)護(hù)與拆模
低水泥澆注料澆注完畢,全部成型后,應(yīng)在自然環(huán)境中靜養(yǎng)24h,當(dāng)氣溫超過30℃時(shí)應(yīng)避免陽光直射。拆模過程中不準(zhǔn)用力敲打,以免爐墻被破損。拆模后,應(yīng)對(duì)表面局部破損處及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),若噴火口被泥漿封住時(shí),應(yīng)進(jìn)行打口,修補(bǔ)。
