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耐火砖知识与新闻

干熄焦砌筑、维修施工

 

()内衬结构

冷却段砌体由下部的托砖板进行支撑,大修或冷态砌筑时,需利用浇注料在托砖板上表面进行找平再进行砌筑。主要由隔热层和工作层组成,靠炉壳黏贴一定厚度的陶瓷纤维毡,隔热层采用硅藻土砖砌筑,工作层有内外环构成,奇数层和偶数层交错设置,外环采用粘土砖 (BN),内环采用B级莫来石砖(BM)

 ()维修记录

冷却段砌体在停炉后,需要对其进行全面、细致的检查,通过检查的数据进行科学分析、判断,然后再确定具体的修复方案。

冷却段上下托砖板之间共54层,高向分6次,圆周方向按每30o设置一处,共12处。半径R以炉口中心吊铅锤进行检查,凹陷深度n根据冷态砌筑的半径尺寸进行参照,确认焦炭对耐火砖的磨损程度,由于长期受恶劣工况影响,对环缝及立缝都有不同程度的破坏,采用200mm钢板尺进行检查,表面的泥浆已经受到一定程度侵蚀,须确认灰缝疏松程度bC。同时受磨损砌体断面会出现一定的龟裂,应使用0.5kg的小锤进行锤击,判定砌体内部耐火砖是损坏情况。

 ()维修技术

1.喷浆施工

在冷态砌筑或大修后,第一次年修时,如果冷却段的损坏程度极小,可以采取喷浆方法进行快捷处理。

喷浆前,将砌体表面浮灰利用压缩空气吹扫干净,然后利用喷浆料进行喷浆,通常需要喷3次,每次间隔时间约4h

2.喷涂施工

针对熄焦室冷却段由于长期受冷焦的摩擦,耐火砖磨损严重,最早的维修方式是采用喷涂施工技术。使用高铝质喷涂料,具有施工方便快捷特点,但由于喷涂施工的喷涂料结构较松散,耐磨性差,生产半年以后,基本磨损掉。因此,该方法仅在工期紧、停炉时间短,暂时不能进行采用其他方式检修而采用的临时维修措施。喷涂应注意事项以下几点:

(1)将焦炭排至风帽位置,利于冷却段检修操作;

(2)喷涂前将砌体表面的残耐火砖清除干净,利用压缩空气清理表面浮灰;

(3)在砌体表面涂刷高温粘结剂;

(4)高向搭设脚手架进行操作;

(5)喷涂时,喷枪与受喷面垂直,同时喷枪呈螺旋移动,调整水量,保持系统稳定;

(6)由于没有设置锚固件或锚固砖,喷涂厚度应小于30mm为宜;

(7)边喷涂边利用尺杆及铁铲进行修正;

(8)喷涂全部结束后,应利用手提切割机进行膨胀缝切割处理。

3.耐磨浇注料施工

冷却段由于长期受冷焦的摩擦,经过一段时间的生产后,耐火砖磨损严重,要对冷却段进行修复以保护内衬砌体,经过多次试验及探索,开发了用耐磨浇注料进行整体浇注施工新工艺,保护冷却段内衬砌体,解决了该部位砌体寿命瓶颈问题。

冷却段目前最有效的维护方法就是在已遭损坏的砌体表面上浇注一层厚100150mm浇注料,以承受焦炭的磨损、热应力剥落和气体的冲击,维持斜道的结构稳定性。

1)材料性能

新型耐磨浇注料主要由碳化硅和氧化铝构成,需要高的耐火度和高温抗折强度,加入一定剂量的超细微粉,形成低水泥耐磨浇注料。

2)施工顺序

冷焦排放到风帽位置一搭设临时操作平台一焊接铁托圈及加强筋一吊盘安装一锚固砖安装一表面吹扫一涂刷高温粘结剂一模板安装一浇注一吊盘提升一模板安装一浇注一养护、拆除模具及吊盘一拆除临时操作平台。

3)主要施工方法

(1)焊接铁托圈及支撑件。由于在冷却段砌体表面采用整体浇注料结构形式,便于浇注料施工,在底部焊接托圈及支撑件。托圈宽度通常为200mm,采用5mm钢板制作;支撑件采用角钢(75)焊接在炉壳上。

(2)吊盘及模板安装。

以风帽位置的冷焦作为操作面,在其上面组装吊盘。同时在炉口固定两根22号工字钢作为吊盘受力点,通过四根带有手拉葫芦的钢丝绳分别于点盘上的四个钓饵连接,通过四个手拉葫芦可以进行升降吊盘,人通过搭设在吊盘内孔的梯子上下。为便于材料的运输,材料通过搭设在人孔位置的滑到进入炉内,同时在人孔外安装1t卷扬机,从炉口悬挂一导向轮,通过炉外的卷扬机即可进行炉内上料。每段模板通过设置在吊盘四周的直立钢管和千斤顶进行调整和固定,模板之间采用螺栓连接,模板先涂刷脱模剂,安装时应做到垂直、拼接严密,尺寸符合要求。支第一段模板时,模板底部放置在新焊接的托圈上,每浇注一段,待浇注料养护达到相应强度后,再拆模提升吊盘,进行下一段模板支设。整个浇注料施工后,需要拆除底部托圈及支撑件。

 (3)锚固砖安装。

为增强浇注料的整体性以及与原砌体之间的接触面积,在浇注料支模前,在原砌体上进行安装锚固砖,可采用与原砌体中230mm×95mm100mm×75mm莫来石砖作为锚固砖。从第5层开始,高向每10层,圆周方向每隔10块砖安装一块锚固砖,上下两层锚固砖交错设置。安装前,需要用风镐及风铲将原磨损的砖破除、凿掉,清除里面残留泥浆后,用压缩空气吹扫,再进行安装。

(4)砌体表面清扫。

在安装完锚固砖后,在磨损的砌体表面利用压缩空气吹扫,压缩空气压力控制在0.4MPa为宜,为防止浮灰飞扬,可适当喷洒一些雾化水。吹扫顺序自上而下,至少要吹扫三遍,使耐火砖表面基本上见不到浮灰,保证表面清洁。

清扫完毕后,在每一段浇注料支模前,在砌体表面均匀涂刷高温粘结剂(如磷酸二氢铝等)

(5)浇注料浇注

在模板支设时,将膨胀缝板设置在两模板拼接位置。膨胀缝的留设位置一般为1.5m左右留设一处,膨胀缝板的厚度为3mm,深度为4060mm。冷却段浇注浇注料的厚度和高度要根据耐火砖的磨损情况确定,一般厚度为100120mm左右,浇注完后内圈半径不得小于原设计半径,每段浇注高度为700mm。冷却段使用的耐磨浇注料浇筑后,视其环境温度,通常在1218h后拆模。

①准备工作。验收浇注料的产品合格证书和浇注料的复检报告,理化指标必须符合设计要求。由甲方委托施工方复检时,必须在监理见证的情况下对批量浇注料随机取样送有资质的检测单位复检,复检报告的理化指标必须符合设计要求。

搅拌浇注料的水,应采用洁净水(生活用水),沿海地区搅拌水应经过化验,其氯离子(cl-)的含量一般不大于300mgL

按照浇注料施工使用说明书,待浇注料到现场后按使用说明进行施工性能试验,检验浇注料的加水量和24h的锤击强度。

②浇注。浇注料浇注之前,再一次对模板情况进行检查,是否有松动不牢或者尺寸有偏差、膨胀缝设置是否正确等情况。

严格按照使用说明书上的要求进行搅拌,按照性能试验确定飞加水量及搅拌时间进行控制,同时每罐浇注料的加入量量及加水量、搅拌时间认真填人“搅拌记录”中。维护好现场运输设施,尤其是炉内垂直运输的卷扬机。浇注料从搅拌到浇注时间尽量要短,应在30min内完成浇注,已经凝固的浇注料不能再用。

浇注过程中必须有连续性,在分段浇注料过程中,必须一次性浇注完,中间不能有脱节现象。

浇注料宜使用插入式振动器,振捣要充分、均匀,每插入一处,时间应控制在10s左右,既不能太长也不能太短。时间过短,则浇注料内的气泡不能充分溢出;时间太长,则浇注料产生偏析现象,振捣以气泡充分溢出为宜。浇注过程中随时检查模板情况,观察有无胀模及浇注料渗漏,发现问题及时处理。浇注完毕后,对浇注料表面进行精整。

拆模时,浇注料的强度还较低,防止钢模、钢管对浇注料墙进行冲击,以免损坏墙体。

③养护。浇注料的养护应根据浇注料的种类及使用说明而定,当采用自然干燥(或按浇注料使用说明书上的要求进行养护)时,浇注料凝固且达到设计强度的70%后方可拆摸。浇注料拆模后,应加强对半成品的保护,不得受外力撞击及振动。

4.可塑料施工

冷却段磨损严重后,除采用浇注料之外,目前已有用户在干熄炉冷却段采用可塑料进行整体捣打,也取得了一定的效果。

1)材料性能

可塑料采用莫来石碳化硅作为基质材料,用磷酸和磷酸铝作为结合剂,结合微粉技术,经过困料、混炼、挤料、切坏、包装、贮存等工艺加工而成,也称之为坚甲可塑料。

坚甲可塑料化学成分表明材料的基本特征,坚甲可塑料是由多种较高熔点的氧化物和非氧化物及其所形成的化合物,主要有A12O3SiCSiO2Fe2O3,另外添加剂中主要有CaOP2O5。由这些物质构成坚甲可塑料主要是根据干熄炉冷却段耐材的工作环境决定的。

为保证可塑料与原磨损的耐火砖砌体之间有效结合,需在原砌体表面涂刷粘结剂,连接新、老墙体,增强新、老墙体之间的整体性。采用坚甲可塑料同构质高品位细粉、结合剂(磷酸)和外加剂组成,其耐火粉料采用碳化硅和莫来石等,临界粒径为0.5mm,用磷酸作结合剂(浓度50),同时掺加复合外加剂,以调节粘结时间和提高抗折粘结强度。

为提高施工性能和烧结性能,可适当增加软质黏土。施工时,将干粉料倒进桨叶式搅拌机中,加入磷酸溶液搅拌时,按照使用说明保证有充分的搅拌时问,使之具有较好的粘结性能。

2)施工顺序冷

焦排放到风帽位置一搭设临时操作平台一焊接铁托圈及加强筋一吊盘安装一表面吹扫一涂刷高温粘结剂一模板安装一可塑料捣打(锚固砖安装同时进行)一表面处理、拆除模具及吊盘一拆除临时操作平台。

3)主要施工方法

(1)锚固砖安装。为增强可塑料与原砌体的一体性,需在原砌体内嵌入锚固砖。锚固砖是和坚甲可塑料为同材质的一种异型耐火砖,在整个墙体中起着重要的锚固作用。

锚固砖安装的位置与数量与浇注料施工锚固砖设置一样,上下交错进行。锚固砖的技术要求是强度高,热震稳定性好,还要具有一定的耐磨性。采用与可塑料同材质材料制成,经过成型和高温烧制而成,嵌入墙内的部分一与原耐火砖要一致,便于安装。

 (2)表面清理及胀缝留设。用钢丝刷清除原墙体表面附着的炉渣,用高压空气吹,清除浮尘。粘结剂应在铺放坚甲可塑料稍前施工,变干后应重新补刷。按要求挖去安装锚固砖部位的砖清扫作业面,利用风铲及扁凿细心挖凿,不能伤到被挖砖周围的墙体。

坚甲衬体是整体连续的,因此要设计标明膨胀缝留设的位置和尺寸,周长方向每隔47m留设一条(6)36mm宽的贯穿膨胀缝,缝内采用多经纤维等填缝材料填充;高度方向,每间隔1m左右设置一条膨胀缝,宽5mm,深为衬体厚度的23,为不贯穿缝,用刀切制,不加填缝材料。

(3)可塑料捣打。坚甲可塑料采用是捣固施工工艺,其衬体构造设计需符合施工方法的要求,同时要考虑坚甲可塑料常温无强度的具体情况,还要考虑方便焦炭下滑。

①首先将料坯紧密平摆(料坯垂直于受热面),一次只能铺一层(不超过100mm),如果太厚,则打击力不能渗透到下一层,容易产生空隙,从而不能保证可塑料的整体性。在第一层料坯全部捣打完毕,则将表面拉毛后,方可铺第二层。第二层与第一层错缝铺设。工作面侧应放置完整料坯,其内侧允许安放料角,破损料坯或修整下来的碎料。

②气动捣固机捣打时,应紧握锤身闸柄处。锤头沿炉墙周长方向行走,锤头与锤头重叠23,行与行重叠12向前移动。整个料坯面捣打3遍以上,即可错缝铺放下层料坯,然后继续捣打,依此类推。

③炉墙每层料坯捣打的顺序,首先仅从靠模板处的工作面棱角部分开始,与捣打体成45o角进行捣打。其次,捣打可塑料坯与坯之间的缝隙,使坯与坯紧贴在一起。然后前后左右有规则地交替捣打,直到均匀捣打为止。

④当遇到锚固砖时,将料捣打至锚固砖上表面,在安装砖的位置挖去部分料,放置压模,打进可塑料中,当达到安放锚固砖的尺寸时,将压模取出,安装锚固砖,这样能使锚固砖与坚甲可塑料紧密咬合,防止疏松,防止炉墙内倾或倒塌。

⑤捣打方向必须与衬体的工作面平行,减少衬体的分层现象,也可增加致密程度。

⑥冷却段最后几层砌体外的捣打料厚度高度方向应逐渐减薄,便于焦炭顺利下滑。

(4)可塑料表面处理。坚甲可塑料衬体工作面的处理,主要包括表面修整、拔毛、刺扎排气孔和切膨胀缝等。该工作最好与捣打施工工序同步进行,如表面变干,可用水喷雾湿润后再处理。模板拆除后,表面较光滑,所以用钢丝刷扒毛,露出内部气孔,便于水分的排除。坚甲可塑料衬体表面,采用透气针中φ4mm的钢钎,垂直于工作面扎排气孔,孔的深度为衬体厚度的13左右,孔的中心距150250mm,能缓冲衬体的急刷膨胀,防止产生裂纹和剥落。

坚甲衬体的水平膨胀缝采用切缝刀切制,拔刀时应缓慢进行,以防破坏衬体表现。整个衬体工作面处理好后,如不能及时烘炉,应采用塑料薄膜将其工作面盖严,以防脱水变硬堵塞气孔,影响烘炉时的水分排除。

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