推鋼式加熱爐的出鋼槽,一般由燒成的鉻鋼玉磚或剛玉預(yù)制件砌筑而成。在使用過程中有時因為磚的磨損,導(dǎo)致出鋼槽磨損量大,影響出鋼操作;而且很多時候因為不到計劃修補(bǔ)周期,沒有時間更換而產(chǎn)生事故隱患,嚴(yán)威脅到出鋼槽下部水管的安全。
針對修復(fù)周期短、免供烤的要求,研制了出鋼槽熱態(tài)修補(bǔ)料,該料應(yīng)有如下性能:
(1)防爆性好,現(xiàn)場澆注時不發(fā)生爆裂;
(2) 熱態(tài)下流動性好,適應(yīng)快速修補(bǔ)的要求;
(3) 熱態(tài)強(qiáng)度高,在1150 ~1250℃使用溫度下具有一定的強(qiáng)度及耐磨性,能使用一段時間,為檢修蠃得時間。
針對上述要求,以電熔剛玉為骨料,白剛玉為細(xì)粉,添加部分氧化鋁微粉和二氧化碳微粉,以硅溶膠為結(jié)合劑,研制了出鋼槽熱態(tài)修補(bǔ)料。
1試驗過程
1.1原料
考慮到出鋼槽部位的使用溫度及使用要求,本澆注料骨料選用電熔棕剛玉及致密剛玉,基質(zhì)部分選用白剛玉粉、活性氧化鋁微粉和SiO2微粉,選用硅溶膠為結(jié)合劑,同時添加復(fù)合硬化劑。
1.2試樣制備
按配料組成(表2)配料,在攪拌機(jī)中攪拌均勻,振動成型為160mm * 40mm * 40mm的試樣,24h后脫模,脫模后自然養(yǎng)護(hù)24h入烘箱,在110℃保溫24h,隨后分別在800℃和1400℃下保溫3h進(jìn)行熱處理。
按GB/T 2997 -2000檢測試樣的體積密度; 按GB/T5072 -2008檢測試樣的常溫耐壓強(qiáng)度; 按GB/T 3001 -2007檢測試樣的常溫抗折強(qiáng)度; 按GB/T 5988 -2007檢測試樣的燒后線變化率。
2、結(jié)果與分析
2. 1流動性
采用<水泥膠砂流動度測定方法>在不跳桌的情況下測定材料的流動度(mm),在加膠量相同的情況下,流動隨著活性氧化鋁微粉的增加,試樣流動性開始增加,到一定程度又開始減少。在相同氧化鋁微粉加入量情況下,隨著二氧化硅微粉的增加,流動性也相應(yīng)增加。其中6號方案攪拌后的料粘性增加,施工性能變差。
因為微粉的填充及分散促進(jìn)作用,減少了顆粒與細(xì)粉間的需水量。在一定范圍內(nèi),隨著微粉增加,料的流動性增加,但隨著微粉進(jìn)一步增加,微粉的活性產(chǎn)生了團(tuán)聚效應(yīng),造成料的粘性增加,施工性能隨之下降,
2.2防爆性
根據(jù)YB/T 4117 – 2003《致密耐火澆注料抗爆裂性試驗方法》,同時根據(jù)修補(bǔ)現(xiàn)場的溫度情況,確定了防爆裂溫度為800℃和1000℃。榮盛耐材先將修補(bǔ)料制成50mm* 50mm * 50mm的試塊,24h脫模,直接將試塊放入已升榮盛耐材800℃和1000℃的高溫爐中,保溫0.5h,然后取出試塊,觀察試塊外觀。結(jié)果表明6組試塊均未爆裂,防爆裂性能良好。
結(jié)合劑的品種對材料的防爆性能影響極大。本課題中研制的出鋼槽熱態(tài)修補(bǔ)料是硅溶膠結(jié)合的。硅溶膠,也稱為納米SiO2溶膠,用分子式表示為SiO2·XH2O,可見硅溶膠中的水并非以自由水形式存在。在受熱時水分會有序排出而不會對材料結(jié)構(gòu)造成破壞,提高了材料的防爆性能。
2.3其它性能
不同溫度處理后的強(qiáng)度、燒后線變化率、體積密度和高溫抗折強(qiáng)度見表4。隨著微粉的加入量增加,不同溫度處理后試樣的常溫耐壓強(qiáng)度和常溫抗折強(qiáng)度均逐漸增加,榮盛耐材別是高溫抗折強(qiáng)度也有類似趨勢微粉的加入不僅提高了材料的流動性,而且填充作用和本身的活性,促進(jìn)了燒結(jié),相應(yīng)提高了各溫度段的強(qiáng)度。
綜合各組試樣的施工性能、防爆性能及其它 性能,通過認(rèn)真比較分析,認(rèn)為5號試樣綜合性能榮盛耐材,榮盛耐材選取5號方案作為現(xiàn)場試驗的生產(chǎn)方案。
3、實際應(yīng)用
2016年上半年,研制的出鋼槽熱態(tài)修補(bǔ)料在某加熱爐進(jìn)行了現(xiàn)場施工。該爐出鋼槽磚已磨損約80mm,但離停爐檢修尚有1個月,無法降溫更換相應(yīng)出鋼槽磚,應(yīng)鋼廠要求,公司提供了300kg修補(bǔ)料。
修補(bǔ)過程:榮盛耐材先將出料端墻下部耐火磚拆掉一部分,作為檢修通道,然后對待補(bǔ)出鋼槽部位氧化鐵皮進(jìn)行清理,清理接近完成時,在攪拌機(jī)內(nèi)攪拌修補(bǔ)料,使之具有一定的自流性能,用專用鐵揪將攪拌好的修補(bǔ)料從出鋼槽一側(cè)倒入修補(bǔ)位置,同時立即用鐵揪將修補(bǔ)料拍實,修補(bǔ)厚度約50mm,修補(bǔ)過程僅用lh。修補(bǔ)完成后保溫2h后順利出鋼?,F(xiàn)場通過測溫槍測得修補(bǔ)開始時出鋼槽部位溫度為800℃,出鋼時溫度在1180℃左右?,F(xiàn)場已使用91天,未見明顯磨損。
4、結(jié)語
研制的硅溶膠結(jié)合剛玉質(zhì)熱態(tài)修補(bǔ)料在熱態(tài)下的施工性能和防爆性能較好,熱態(tài)強(qiáng)度高,可滿足推鋼加熱爐出鋼槽部位熱態(tài)應(yīng)急修補(bǔ)要求 為檢修爭取了時間,受到用戶好評。
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