淺談磷酸鹽澆注料在工業(yè)爐上的應(yīng)用

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(1.哈爾濱工業(yè)窯爐聯(lián)營(yíng)公司，哈爾濱 150046；

2.哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司能源管理部，哈爾濱 150046)

0 引 言

隨著耐火材料研制技術(shù)的發(fā)展，各種新型耐火澆注料在工業(yè)爐上得到了廣泛的應(yīng)用，如耐火粘土澆注料、低水泥澆注料等，這些材料延長(zhǎng)了各類工業(yè)爐的使用壽命，同時(shí)也使傳統(tǒng)的普通澆注料逐漸被忽視[1-3]。文中結(jié)合磷酸鹽澆注料在哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司熱加工分廠鍛造爐和軋鋼退火爐上的應(yīng)用，談?wù)劻姿猁}澆注料在工業(yè)爐上施工的一些收獲及經(jīng)驗(yàn)。

1 磷酸鹽澆注料的工藝特點(diǎn)

磷酸鹽澆注料是以粘土孰料或礬土孰料作為骨料，用工業(yè)磷酸作為結(jié)合劑，高鋁水泥作為促凝劑來(lái)混合配制而成。具有高強(qiáng)度、高耐火度、高熱震穩(wěn)定性等特點(diǎn)，通過改變其原料組成的AI2O3含量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其適應(yīng)溫度范圍在1 450～1 600 ℃之間，是使用溫度較高的一種澆注料。

1.1 磷酸鹽澆注料的配比

用料配比要恰當(dāng)，尤其是外加劑的性能要掌握好，磷酸應(yīng)符合GB2091-80磷酸的規(guī)定。市場(chǎng)上工業(yè)磷酸濃度常為80%～85%，在工地使用時(shí)通常需稀釋至40%～42.5%，稀釋時(shí)應(yīng)將濃磷酸慢慢倒入水中，邊倒邊攪拌，嚴(yán)禁把水倒入磷酸中，以防備酸液飛濺傷人。作為促凝劑的高鋁水泥其標(biāo)號(hào)應(yīng)對(duì)于425#，應(yīng)符合GB201-81高鋁水泥的規(guī)定。

1.2 磷酸鹽澆注料的配制及攪拌工藝

在工業(yè)爐檢修時(shí)，根據(jù)工作量的大小，可采用人工或機(jī)械方式攪拌配料，但總體工藝要求相同，先將耐火原料進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌炀?，然后把磷酸需要用量?0%～60%加入到混合好的干料中，進(jìn)行第一次攪拌，但不加入促凝劑，攪拌后應(yīng)困料，根據(jù)季節(jié)的不同，困料時(shí)間為24～48 h，困好后的料在澆注施工前應(yīng)進(jìn)行第二次攪拌，此時(shí)要加入促凝劑高鋁水泥，攪拌均勻后再加入余下的磷酸，繼續(xù)攪拌3～4 min即可。

1.3 磷酸鹽澆注料的澆注施工

任何澆注料的施工都需支模，根據(jù)工業(yè)爐施工部位的不同，通常有平面模板、曲面拱胎模板，根據(jù)材質(zhì)又分為鋼模和木模。模板制作時(shí)尺寸要準(zhǔn)確，支撐要牢固，防止在振搗澆注料時(shí)產(chǎn)生移位，在模板與澆注料接觸的一面，鋪貼一層牛皮紙或塑料布，以便脫模時(shí)消除麻面。

澆注料澆注時(shí)通常采用插入式振動(dòng)棒振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)間以澆注料表面泛漿為止，振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使?jié)沧⒘蟽?nèi)部分層，導(dǎo)致澆注料的強(qiáng)度降低；振搗時(shí)間過短，其內(nèi)部將不密實(shí)。

2 磷酸鹽澆注料的養(yǎng)護(hù)及烘烤特點(diǎn)

磷酸鹽澆注料遇到潮濕氣氛時(shí)易吸收水分而潮解，會(huì)降低其抗壓強(qiáng)度，應(yīng)在干燥環(huán)境中養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度以20～50 ℃為宜，如環(huán)境溫度偏低時(shí)，需進(jìn)行低溫烘烤。

磷酸鹽澆注料在配制過程中加入了一定量的水分，需要在不同的溫度下經(jīng)過多次脫水，產(chǎn)生晶型轉(zhuǎn)化和聚合作用，因此在爐襯使用之前烘烤是必須的，烘烤也能使?jié)沧⒘蠣t襯達(dá)到一定的燒結(jié)強(qiáng)度。如果烘烤不當(dāng)，會(huì)引起澆注料爐襯的破壞，產(chǎn)生裂紋、剝落等。要根據(jù)澆注料施工面積的大小和澆注料的厚度，制定科學(xué)的烘爐曲線。對(duì)于整個(gè)爐襯都采用磷酸鹽澆注料施工的窯爐，通常烘爐時(shí)間在7～10 d內(nèi)，在150、350、650 ℃這三個(gè)溫度點(diǎn)分別進(jìn)行一定時(shí)間的保溫，其余時(shí)間可一直升溫。對(duì)于施工面積較小的部位可烘烤至350 ℃以上即可，這時(shí)澆注料內(nèi)的游離水和結(jié)晶水都基本能夠排除完，然后可根據(jù)耐火磚襯烘爐條件進(jìn)行。

3 結(jié) 論

(1)經(jīng)過多年的使用表明：磷酸鹽澆注料具有耐剝落性、抗氣流沖刷和耐磨性強(qiáng)的特點(diǎn)，在工業(yè)爐某些關(guān)鍵部位的使用壽命比普通耐火磚要長(zhǎng)。

(2)在工業(yè)爐窯結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位，用磷酸鹽澆注料代替耐火磚砌筑，省去了磨磚、切磚等繁瑣操作，具有施工簡(jiǎn)單方便、節(jié)約工期等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了因加工耐火磚所產(chǎn)生的有害粉塵對(duì)工人身體的危害，能夠預(yù)防和減少筑爐工職業(yè)病的發(fā)病率。

(3)用來(lái)配制磷酸鹽澆注料原材料的理化指標(biāo)要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合劑和促凝劑的加入量必須嚴(yán)格控制，同時(shí)第一次攪拌后困料的時(shí)間要充分，只有做到上述要求，才能制作出合格的磷酸鹽澆注料。

[1] 周婷婷，林少華，孫 榮.Fe～(3+)改性TiO_2/玻璃纖維化劑制備優(yōu)化研究[J].森林工程，2012，28(3)：54-56+61.

[2] 林 宏，趙鑫晨，姜少軍.臥式燃油燃?xì)鉅t爐膽傳熱計(jì)算方法的比較研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2012(7)：23-26.

[3] 楊玉環(huán)，張媛媛.鈣硫比對(duì)CFB鍋爐爐內(nèi)脫硫效率的影響研究[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2012(6)：28-32.