基于傳統高鋁高強澆注料的應用與發展,窯口澆注料在配方體系上變化極大,其為一種 以天基高效減水劑與超微粉為主要特征的高性能低水泥澆注料。在傳統高鋁質澆注料配方的基礎上,通過逐漸演變形成剛玉-碳化硅澆注料、紅柱石基低膨脹澆注料以及采用復合骨料的剛玉-莫來石高強低水泥澆注料。澆注料膨脹系數的減小,可使高溫環境下材料內應力得到有效抑制,進而提升其體積穩定性與抗熱震性;澆注料新配方中加入超微粉及添加劑后,可使澆注料的整體使用性能得到明顯提升,進而使其使用壽命由之前的4~6個月延長至10個月甚至一年以上。
一直以來,噴煤管澆注料因使用工況較為苛刻而致使其使用效果難以達到預期,這在某中程度上對水泥窯的正常運轉形成了一定的制約作用。目前噴煤管澆注料主要為鋁-碳化硅系澆注料和剛玉-尖晶石澆注料,其中前者在高鋁原料中添加超微粉和碳化硅,碳化硅的加入提高了材料的抗熱震性,并在高溫下在材料的抗熱震性,并在高溫下在材料表面形成液相層,改善了材料的耐堿性能,大大提高了材料的使用壽命;剛玉-尖晶石澆注料是在材料中添加Al?O?粉和富鋁尖晶石細粉,具有較高的高溫抗折強度,尖晶石本身具有一定的耐堿性能,在噴煤管上也取得一定的使用效果。這些新產品新技術的開發應用,使噴煤管的使用壽命從之前的3~4個月提高到目前的6~8個月。
耐火澆注料的預制化進展
預制化為不定形耐火材料發展的另一個主要方向,在生產車間將各異形部位澆筑成型并烘干后運至現場進行安裝,該方法對現場澆筑低水泥澆注料時在烘烤過程中容易出現的爆裂病害可實現有效避免,使施工不規范所造成的質量問題大幅減少,并使耐火材料使用壽命得到提升的同時有效縮短了施工周期。目前,部分水泥廠在篦冷機喉部、三次風管閘閥、篦冷機矮墻等部位選擇預制件替代傳統澆注料,取得了理想的使用效果。基于預制件維修方便、免于烘烤以及使用效果良好等自身優勢的分析,在以后的發展中其勢必會作為一種獨特的解決方案而得到廣泛推廣與應用。
耐火澆注料耐火材料施工工藝的發展
相比傳統工藝,噴涂施工(包括濕法噴涂與干式噴涂兩種形式)因其機械化程度較高而顯著提升了施工效率,進而為水泥生產企業以生產周期的壓縮而使經濟效益與社會效益得到顯著提升。采用噴涂工藝施工,其過程可有效避免人為因素對施工質量的影響,且產品質量表現穩定,使耐火材料的使用壽命因此而得到提升。
循環流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)以其燃燒適應范圍廣、脫硫廉價、污染物排放低,燃燒率高等優點,成為潔凈燃燒技術的一個發展方向。
但在實際運行過程中,CFB鍋爐的磨損已經成為直接影響其經濟和安全性的突出問題,除此之外,鍋爐的爐膛、點火風道、回料器等部位內襯耐火材料的脫落,也嚴重影響著鍋爐的正常運行。
我們結合CFB鍋爐的內襯施工及運行情況進行一個簡單的施工闡述。
一、施工程序
現場施工耐磨耐火內襯要視其起重能力、場地大小、工期進度、氣候等條件情況來統籌考慮,不可能有統一的模式。但一般總是盡可能在鍋爐構件組對之前預制內襯,以減少設備就位后的高空作業量。例如,鍋爐的點火風道、轉向煙道、旋風分離器、回料器、排渣器等,組對安裝完畢最后處理接口部分。對于受熱面上的對流管束,由于需要做水壓試驗,不允許事前覆蓋管面,有時為了趕工期,可以在征得鍋爐監檢部門同意的情況下,在做氣密性試驗之前把需在組合面上襯防磨層的部位作煤油滲漏檢查,確認合格后可先行內襯的施工作業。
料床布風板上的內襯施工是較麻煩的部位,由于風帽很多,距內襯表面的尺寸又要準確,還得防止內襯料堵塞風口,所以施工前要用膠帶把風帽裹住,并作出內襯厚度標記,然后小心地填入料層,用小型工具搗打結實。
二、材料的選用
1、澆注料
(1)澆注料價格較便宜,施工質量較易控制,適宜于大面積施工,但它的耐磨性能及修補條件不及搗打料。
(2)澆注料震搗施工應盡量在平地,這樣可節省模板,其次是側面,如果是圓筒則要滾動。現場預制作業時要考慮構件的翻身調向,這就受施工設備起重量的制約,如果只能局部預制,那應留出底面便于以后作業。
(3)澆注料的水灰比對質量至關重要,必須嚴格把握。
(4)以磷酸或磷酸鹽作結合劑的澆注料應嚴格控制磷酸濃度和用量。促凝劑的用量應視氣溫而定,可先用小批量試配,合適后再正式投料作業。
(5)以磷酸或磷酸鹽作結合劑的內襯在養護期內應嚴格禁水,如果沒有可靠的防水措施,不能在雨季施工,否則將釀成嚴重后果。
2、搗打料
(1)搗打料便于施工,性能良好,多用于爐膛的重要部位。適應小的作業面,可以在爐膛內施工,這就不至影響鍋爐的整體水壓試驗,雖然在養護期內也要嚴格禁水,但能在雨季施工。
(2)搗打料不像澆注料那樣不能仰面作業,所以鍋爐頂面都選用搗打料。搗打料層一次不能太厚,要分次搗打(每次厚約2cm左右)。待上次搗打的料初凝后再續打下一層,以防料層因自重下落。
(3)搗打料層容易在表面形成硬殼,阻礙了內部水分的排除,當受熱后水汽急劇膨脹易使內襯產生裂紋和剝落。有的設計要求用4mm直徑的鋼釬扎出透氣孔,并吸收其膨脹;而有的設計是在內襯料中加易燃纖維,使其形成均勻散布的微孔,效果更好。
(4)搗料易于修補,其修補面積不得少于3個抓釘的范圍,且不小于300cm×300cm面積。倘若修補舊爐的面積大于2.8m2時,應重新烘爐處理。
3、耐火磚
耐磨磚材內襯只用于旋風分離器和排渣器,常選用的磚材有剛玉、莫來石、碳化硅等。現在耐火材料生產廠家研制的SMG耐磨耐火磚是一種優質磚,而且強度和熱穩定性都很好,但這種磚需使用配套的膠泥,砌體完工后還要防潮,切割過的磚要經烘干才能使用。
三、烘爐
問題耐磨耐火材料施工,對烘爐的要求都由設定的材料供應廠商決定,并提供烘爐曲線表。但這些廠商并不考慮烘爐手段,這樣就形成了技術空缺,往往無法滿足材料廠商所給定的烘爐指標。
一般循環流化床鍋爐都設有點火裝置,用油槍噴射燃油加熱引燃床料,所以也被利用作為烘爐的熱源。但這種烘爐方式不理想,燃油一般總是噴向床面,床面上布風板的金屬風帽溫度又不允許超過1000℃,經過配風之后,使得爐頂及旋風分離器的烘爐溫度都達不到要求。這一問題在循環流化床鍋爐安裝中可能會時常遇到,需要在設計中完善。
鄭州真金耐火材料有限責任公司是一家集研發、生產、銷售、國際貿易和技術服務于一體的制造型企業,公司擁有70000平方米生產廠區,1所耐火新材料工程技術中心,2座國內一流水平的微機控制配料樓,3條智能自動控制系統的超高溫隧道窯,可年產10萬噸耐火材料。在循環流化床鍋爐內襯施工方面具有豐富的項目經驗,真金耐火始終以客戶需求出發,依托專業方案設計能力和38年行業深耕,為客戶提供貼近行業和業務需求的解決方案,得到客戶的廣泛好評。
一、不同耐火澆注料的施工溫度
1、常規耐火澆注料施工溫度:對于大多數常規耐火澆注料(如高鋁澆注料、硅酸鹽澆注料等),最佳施工溫度范圍通常在5°C到35°C之間。這個范圍內的溫度有助于保證澆注料的流動性和可操作性,同時有足夠的時間進行施工和充分的固化。
2、低水泥澆注料施工溫度:低水泥澆注料通常含有較少的水泥膠凝材料,主要依靠其它細粉料來提供結構強度。這種類型的耐火澆注料在施工時的最佳溫度范圍一般比常規澆注料更低,通常在0°C到25°C之間。
3、高溫澆注料施工溫度:某些特殊應用場景可能需要在高溫條件下進行耐火澆注料的施工。例如,用于爐窯襯里或高溫工業設備的耐火澆注料。在這種情況下,施工溫度可以超過1000°C,以確保材料在高溫環境下具有適當的流動性和固化能力。
二、耐火澆注料施工注意事項
1、避免極端溫度條件:施工時應避免過于寒冷或過于炎熱的環境,因為極端的溫度會影響澆注料的流動性、凝固時間和強度發展。
2、考慮施工速度:在低溫環境中施工時,可能需要加快施工速度以避免材料過早凍結或凝固。在高溫環境中施工時,可能需要較快地完成澆注和固化過程,以避免材料失去流動性或提前固化。
3、控制物料溫度:需要注意控制耐火澆注料本身的溫度,避免在施工之前或施工過程中過度升溫或降溫。這涉及到儲存和處理耐火澆注料的方法。