剛玉莫來(lái)石澆注料

　　剛玉莫來(lái)石澆注料在燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐上的應(yīng)用，在冶金爐窯中，燒結(jié)機(jī)的點(diǎn)火保溫爐結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，但燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火保溫爐作為燒結(jié)工藝的重要組成部分，對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量及能耗起到至關(guān)重要的作用。點(diǎn)火保溫爐的主要目的是為了燒嘴噴出的火焰集中，提高爐內(nèi)熱強(qiáng)度，提高燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量，并降低燒結(jié)工序能耗。

　　為了改進(jìn)點(diǎn)火工作，往往采用增加點(diǎn)火器長(zhǎng)度、增設(shè)保溫段的方法，使點(diǎn)火時(shí)間延長(zhǎng)，也使點(diǎn)火更趨于均勻，并具有保溫作用。燒結(jié)料表層溫度水平提高，受高溫作業(yè)時(shí)間延長(zhǎng)，可獲得充足的熱量，有利于表層粉料固結(jié)，提高表層燒結(jié)礦強(qiáng)度和成品率。而上述方法目前存在的問(wèn)題是：點(diǎn)火保溫爐耐火材料受氣流沖刷嚴(yán)重，使用壽命較短，拆除更換施工時(shí)間長(zhǎng)，尤其是烘爐時(shí)間長(zhǎng)。

　　為縮短停產(chǎn)時(shí)間，有研究人員結(jié)合生產(chǎn)施工的實(shí)際情況，采用新型材料———溶膠結(jié)合剛玉莫來(lái)石澆注料取代傳統(tǒng)的莫來(lái)石澆注料。其早期強(qiáng)度高，養(yǎng)護(hù)脫模時(shí)間短，只須簡(jiǎn)單烘烤就可恢復(fù)生產(chǎn)，大大縮短了施工工期，經(jīng)濟(jì)效果顯著。

　　工程概況

　　目前某廠燒結(jié)機(jī)燒結(jié)面積為435m2，其點(diǎn)火保溫爐以焦?fàn)t煤氣為燃料，燒嘴采用雙斜式(其高溫火焰帶寬度合適，溫度均勻，高溫點(diǎn)火時(shí)間與臺(tái)車運(yùn)行速度良好配合，火焰短，燃燒完全，點(diǎn)火效率高，能耗低)，燒結(jié)機(jī)工藝條件為：燒結(jié)機(jī)料層厚度700mm;燒結(jié)機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量562.5t;煤氣種類為焦?fàn)t煤氣，煤氣熱值Q≥16.28MJ/m3;燒嘴前煤氣壓力≥2000Pa;燒嘴前助燃空氣壓力≥3000Pa;點(diǎn)火溫度為1150℃±50℃;點(diǎn)火時(shí)間為1分鐘～1.5分鐘。

　　由于點(diǎn)火保溫爐設(shè)計(jì)壽命為5年，點(diǎn)火保溫爐使用5年后，點(diǎn)火段爐頂磨損較嚴(yán)重，須決定是否進(jìn)行拆除更換。鑒于保溫段較完好，后來(lái)決定在本次大修中保留。研究人員根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采用傳統(tǒng)的施工方法，采用普通莫來(lái)石耐火澆注料與保溫制品通過(guò)耐熱錨固件吊掛耐火磚而組成整體的復(fù)合耐火內(nèi)襯。普通莫來(lái)石澆注料早期強(qiáng)度較慢，脫模時(shí)間長(zhǎng)，且烘爐時(shí)間長(zhǎng)，由于工藝要求爐墻、爐頂分段施工，施工總工期無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，為了實(shí)現(xiàn)大程度上減少停產(chǎn)時(shí)間，決定采用新型材料———溶膠結(jié)合剛玉莫來(lái)石快干澆注料。溶膠剛玉莫來(lái)石快干澆注料早期強(qiáng)度較大，脫模時(shí)間短，加上采用專門溶膠結(jié)合，結(jié)晶水較少，因而烘爐時(shí)間大大縮短。

　　耐材對(duì)比

　　該廠點(diǎn)火爐爐型設(shè)計(jì)尺寸5.32m×5.146m，其中爐墻、爐頂工作襯厚度為450mm～310mm。

　　通常點(diǎn)火保溫爐采用莫來(lái)石澆注料與保溫制品通過(guò)耐熱錨固件吊掛耐火磚而組成整體的復(fù)合耐火內(nèi)襯，其價(jià)格低廉、高溫性能好，且容易燒結(jié)、強(qiáng)度高、不易開(kāi)裂、耐侵蝕、抗耐磨。但其與水?dāng)嚢枵駬v后，須經(jīng)過(guò)24小時(shí)才具備拆模條件，待其自然養(yǎng)護(hù)48小時(shí)后，才能進(jìn)行烘爐，烘爐時(shí)間至少為72小時(shí)，確保水分排出，不至于發(fā)生爆裂現(xiàn)象。僅從攪拌制作澆注到拆模養(yǎng)護(hù)再到烘爐，至少需要6天，還不包括拆除原有爐體、搭設(shè)腳手架制模、爐墻和爐頂分開(kāi)澆筑施工、拆模等工序，其總工期至少為15天。

　　溶劑溶膠結(jié)合剛玉莫來(lái)石澆注料的點(diǎn)如下：溶膠結(jié)合剛玉莫來(lái)石澆注料以硅溶膠與Al2O3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)覆蓋在固體表面，促使材料黏結(jié)、固化，因而其結(jié)合強(qiáng)度高，低溫可產(chǎn)生較高強(qiáng)度，可短時(shí)間脫模;硅溶膠在水中發(fā)生電離作用產(chǎn)生相同的負(fù)電荷，相互排斥，因而材料施工流動(dòng)性好;荷重0.2MPa的變形量為0.6%時(shí)的荷重軟化溫度≥1550℃，軟化溫度高，高溫強(qiáng)度較高;由于此材料采用溶膠結(jié)合，材料含水率占材料總量的10%左右，在低溫烘烤過(guò)程中，水分可基本蒸發(fā)掉，熱震穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)1100℃水冷次數(shù)≥34次;施工過(guò)程中在澆注料中增加鋼纖維，可進(jìn)一步增強(qiáng)其熱震穩(wěn)定性，重?zé)�線變化率1450℃×2h≤±0.3%，說(shuō)明材料在烘爐升溫過(guò)程中，線變化率波動(dòng)不大，材料產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力很小;對(duì)材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷很小，高溫段莫來(lái)石成針狀及柱狀的結(jié)晶交織成網(wǎng)狀，減少了滑移，增強(qiáng)了材料的韌性，極大地增強(qiáng)了熱震穩(wěn)定性。

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