隨著現(xiàn)代鋁行業(yè)的發(fā)展,混合爐作為鋁行業(yè)鑄造車間的主要設(shè)備之一,混合不同品位的鋁液,以獲得預(yù)期成分,通過(guò)精煉保溫等一系列操作,給鑄錠機(jī)械提供符合要求的鋁液。如何縮短混合爐的維修時(shí)間,延長(zhǎng)使用壽命,降低維護(hù)成本歷來(lái)是企業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。筆者對(duì)公司25t混合爐內(nèi)襯拆除中遇到的高鋁磚滲鋁情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析,同時(shí)為縮短現(xiàn)場(chǎng)維修施工時(shí)間,提出了新的改進(jìn)方法。
1 舊爐襯結(jié)構(gòu)分析
1.1 內(nèi)襯設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)
? ? 采用高鋁耐火磚、粘土耐火磚、防滲料、隔熱磚、隔熱纖維板、珍珠巖保溫料等施工。
1.2 拆除時(shí)內(nèi)襯狀況
? ? 熔池以上粘土磚部分燒損變形、破裂、松散。熔池高鋁磚已經(jīng)發(fā)黑變質(zhì),磚縫幾乎全滲鋁,防滲層鎂砂也與滲透下來(lái)的鋁粘連在一起,局部鋁液甚至穿透隔熱磚,堆積到爐底鋼板,造成爐底鋼結(jié)構(gòu)凹陷變形,整個(gè)熔池底部高鋁磚和滲透的鋁液粘連成一整塊。
1.3 內(nèi)襯滲鋁分析
? ? ⑴砌筑混合爐側(cè)墻時(shí)砌筑工容易掌握泥漿的厚度,因高鋁磚屬于濕砌平擺,加上墻體砌筑過(guò)程中有施工線去規(guī)范,磚縫均勻整齊,磚縫浸鋁現(xiàn)象較少。而熔池底部高鋁磚立砌時(shí)對(duì)砌筑工操作技能要求更高,泥漿在重力作用下朝下緩慢流淌,若同一塊磚的同一面泥漿出現(xiàn)上薄下厚現(xiàn)象,磚縫上下薄厚不一,這樣的現(xiàn)象會(huì)在熔爐后期使用過(guò)程中表現(xiàn)為耐火材料膨脹受力不均勻,易出現(xiàn)細(xì)小縫隙。
?、圃诓鸪咪X磚的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)高鋁磚眾多磚縫夾有已凝固的鋁片,說(shuō)明當(dāng)初選用的高鋁泥漿并沒(méi)有把高鋁磚相互粘結(jié)到一起。由于通常爐膛工作溫度在760~1100℃之間,常規(guī)砌筑的泥漿在此溫度下不能很好燒結(jié),產(chǎn)生了不可逆永久性收縮,致使磚縫加大,造成熔體侵入磚縫。
?、橇私獾交旌蠣t自投入運(yùn)行以來(lái),曾頻繁的開(kāi)停,導(dǎo)致耐火泥漿根本不具備燒結(jié)條件,同時(shí)也加劇磚縫的膨脹收縮縫隙。
2 內(nèi)襯維修施工改進(jìn)
2.1 預(yù)制高溫模塊
? ? ⑴為克服以上磚縫滲鋁難題,加快停爐后的維修速度,筆者查閱混合爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu),將爐襯工作層劃分為40余塊1mx1m左右的模塊。并分別編號(hào),由計(jì)算機(jī)CAD輔助設(shè)計(jì)軟件模擬安裝順序并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。模塊邊緣采用迷宮結(jié)構(gòu)使得模塊間高溫液體沒(méi)有直通縫隙。每塊模塊上設(shè)置安裝起吊孔,方便現(xiàn)場(chǎng)操作。
?、苾?yōu)選不粘鋁澆注料預(yù)制高溫大模塊,實(shí)踐證明此材料在混合爐運(yùn)行中能顯著降低剛玉相異常長(zhǎng)大,制品密度大、強(qiáng)度高,表面光潔,可承受機(jī)械磨損和鋁合金溶液的侵蝕滲透。澆注用的模型結(jié)構(gòu)要合理,強(qiáng)度要保證澆注振動(dòng)時(shí)不變形,拆模時(shí)不傷預(yù)制模塊。
?、敲撃:蟮念A(yù)制模塊養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后,嚴(yán)格按照材料烘烤工藝進(jìn)入烘干爐內(nèi)徹底烘干,運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)備用。
2.2 安裝預(yù)制件
? ? 爐膛內(nèi)襯隔熱層盡可能采用干砌,減少施工水分。隔熱層施工完畢后,制作精良的模塊從爐門爐頂進(jìn)入爐內(nèi)安放。設(shè)計(jì)合理的30余塊預(yù)制模塊如同七巧板等積木拼裝玩具,每塊預(yù)制件將會(huì)被準(zhǔn)確移位到適合的位置。為達(dá)到縮短工期的目的,施工時(shí)加強(qiáng)工程施工管理,在前期設(shè)計(jì)階段,考慮到現(xiàn)場(chǎng)安裝的所有細(xì)節(jié),包括材料選擇和預(yù)制塊尺寸結(jié)構(gòu)選擇,做出科學(xué)的施工方案。
2.3 對(duì)就位的模塊縫隙做封閉處理
2.4 爐體內(nèi)襯預(yù)熱
? ? 預(yù)熱的時(shí)間控制在48h即可,目的是減少熱應(yīng)力,烘干縫隙填充的材料。由于預(yù)制模塊與保溫材料都是干燥過(guò)的,與傳統(tǒng)的高鋁耐火磚及耐火泥漿濕砌結(jié)構(gòu)比較,大約縮短了二十余天的烘爐過(guò)程。
2.5 混合爐啟動(dòng)運(yùn)行
? ? 預(yù)熱完畢,混合爐即可啟動(dòng)運(yùn)行。
采用預(yù)制高溫模塊施工混合爐內(nèi)襯大幅減少了現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間,25t爐由原有的25d現(xiàn)場(chǎng)施工工期縮短為15d。從后期使用效果來(lái)看,混合爐內(nèi)襯整體性好,避免了磚縫滲鋁,選用的優(yōu)質(zhì)澆注料比高鋁磚更耐鋁液體侵蝕,內(nèi)襯使用壽命高于高鋁磚內(nèi)襯。
運(yùn)用預(yù)制大模塊維修混合爐內(nèi)襯是一次全新的嘗試,對(duì)鋁混合爐內(nèi)襯維修技術(shù)的革新具有積極的意義。
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