水泥窯爐用錨固件是支撐熱工設(shè)備耐火澆注料內(nèi)襯或者耐火預(yù)制塊的骨架, 以增強(qiáng)耐火澆注料內(nèi)襯抵抗靜載荷、熱應(yīng)力、機(jī)械膨脹、機(jī)械振動(dòng)。少數(shù)錨固件制造廠對錨固件所使用部位的工況缺乏研究, 對錨固件的質(zhì)量、材質(zhì)等多方面存在誤解, 有的甚至單方面考慮制造成本, 偷工減料, 不顧用戶的設(shè)備使用壽命和利益。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn), 從錨固件制造、檢驗(yàn)過程、方法和容易產(chǎn)生的質(zhì)量問題出發(fā), 就水泥窯爐耐火澆注料錨固件制造質(zhì)量的控制進(jìn)行分析, 以資借鑒。
1、錨固件的材質(zhì)與形狀
錨固件所用材料, 按照外觀分類, 有直條鋼絲和銀亮鋼絲兩種。在錨固件結(jié)構(gòu)上, 目前還沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn), 一般依據(jù)現(xiàn)行的熱軋耐熱鋼和不銹鋼的材料標(biāo)準(zhǔn) (應(yīng)符合GB/T4240-2009不銹鋼絲;其中, 化學(xué)成分按照GB/T1220-2007規(guī)定;規(guī)格尺寸按照GB/T342-1997冷拉圓鋼絲、方鋼絲尺寸、重量中表3的11級 (hll) 規(guī)定執(zhí)行, 直條鋼絲的尺寸、外形應(yīng)符合GB/T342-1997要求;銀亮鋼絲的尺寸、外形應(yīng)符合GB/T3207-2008要求;鋼絲的圓度不得大于直徑公差之半) , 結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙來制造和檢查驗(yàn)收。沒有標(biāo)準(zhǔn)格式和限定, 設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)錨固件時(shí)一般根據(jù)用途和自己的設(shè)想來設(shè)計(jì)形狀, 常見的有Y型和V型。
2、錨固件的質(zhì)量問題
錨固件制造尺寸偏差
一般錨固件的生產(chǎn)都是大批量的生產(chǎn)方式, 但加工設(shè)備相對簡陋, 管理者認(rèn)識不到位, 導(dǎo)致產(chǎn)品精度低、直徑小和厚度薄, 這種產(chǎn)品的機(jī)械性能相對低。訂貨時(shí), 水泥企業(yè)通常只要求尺寸和重量。建議企業(yè)錨固件驗(yàn)收中參考圓鋼的直徑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3207-2008規(guī)定的銀亮圓鋼的直徑偏差錨固件制造廠進(jìn)料時(shí), 應(yīng)嚴(yán)格控制材料的尺寸, 履行檢驗(yàn)方法和程序。企業(yè)驗(yàn)收扁鋼錨固件時(shí), 應(yīng)重點(diǎn)檢查材料厚度和寬度的尺寸偏差情況。驗(yàn)收材料和成品時(shí), 一般采用游標(biāo)卡尺和鋼直尺分別檢查直徑和長度等, 見圖2。
錨固件的制造形狀
窯襯施工中存在的問題之一就是錨固件的結(jié)構(gòu)不過關(guān)。對錨固件幾何角度和弧度要求寬松, 會方便制造生產(chǎn), 但會對水泥生產(chǎn)線帶來經(jīng)濟(jì)損失。熱工設(shè)備澆注料和錨固件在工作時(shí)會在高溫和常溫變化中發(fā)生應(yīng)力釋放、膨脹和收縮等現(xiàn)象, 如果錨固件幾何角度和弧度偏差大, 其應(yīng)力釋放、膨脹和收縮就會各自不同, 這種不同會引起耐火澆注料產(chǎn)生裂縫、松動(dòng)而過早地脫落, 最終引起熱工設(shè)備紅殼現(xiàn)象。因此, 嚴(yán)格要求錨固件的制造形狀, 是關(guān)系到耐火澆注料使用壽命的大事。
錨固件的材質(zhì)
在錨固件的材質(zhì)檢測中, 我們通常會發(fā)現(xiàn)Ni和Cr的含量低, 同時(shí)還存在元素成分含量分布不均勻的情況, 這會影響材料的機(jī)械性能和耐熱性能, 從而導(dǎo)致所固持澆注料使用壽命降低。錨固件材質(zhì)的檢測設(shè)備一般選用手持式或臺式光譜分析儀, 檢查范圍和精度等級略有差別, 檢查前, 必須采用校對試樣來復(fù)核測試設(shè)備的精度, 核對準(zhǔn)確性。
錨固件制造的焊接
影響窯襯施工質(zhì)量的因素之一就是錨固件焊接不過關(guān)。錨固件結(jié)構(gòu)簡單, 生產(chǎn)中往往忽視焊接要求。忽視焊接要求實(shí)質(zhì)就是忽視錨固件結(jié)構(gòu)的作用, 會造成錨固件承載力量的功能低, 不能抵御重量和熱負(fù)荷的變化。因此, 焊接錨固件時(shí), 一方面焊材的選擇要遵守材料的焊接原則, 另一方面要防止飛濺、焊渣、裂紋、咬邊、藥皮不清理等焊接中的不足。
錨固件的設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)格
錨固件的設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)格不統(tǒng)一, 制造廠會認(rèn)為該產(chǎn)品隨意性大, 于是在加工方法、材料的選擇上也就隨意, 尺寸精度也各不相同, 材料上有冷拉的, 也有熱軋的, 有光亮圓鋼的, 也有黑皮圓鋼的。錨固件設(shè)計(jì)圖紙多為自由公差, 由于自由公差的范圍相對大, 制造廠理解上也是參差不齊, 制作出的錨固件的尺寸和形狀會有差別。所以, 建議在設(shè)計(jì)錨固件時(shí), 尺寸要求具有統(tǒng)一性和明確性, 不僅便于制造廠家有要求可以執(zhí)行, 也便于質(zhì)量檢查人員有明確依據(jù)來檢查每個(gè)部位的尺寸精度。自由公差可參照GB/T1804-1992《線性尺寸的未標(biāo)注公差》的相關(guān)規(guī)定。
錨固件質(zhì)量抽樣檢查方法
錨固件質(zhì)量檢查的抽樣檢查方法既要有效, 又要科學(xué)。對于某個(gè)品種數(shù)量巨大, 可以采取有意取樣、隨機(jī)取樣、分層隨機(jī)取樣、一次取樣、二次取樣等方法進(jìn)行抽樣檢驗(yàn), 盡可能做到每種都檢驗(yàn)到, 數(shù)量大的樣品要多, 來增大對批次抽檢的代表性。
錨固件的質(zhì)量檢查程序是:錨固件的材質(zhì)→外觀→直徑或厚度尺寸、長度、角度、弧度等;錨固件的成分分析情況要求保留原始的光譜分析記錄, 以便于在今后使用過程中的追溯可查;同時(shí)要求提供相應(yīng)錨固件的原材料出廠證明和元素成分化驗(yàn)單等質(zhì)量文件;對于錨固件的抽查測試和取樣方法和要求, 應(yīng)該盡量面面俱到, 也就是說, 每種材質(zhì)必須有樣, 批量大更必須有樣, 同時(shí)還要適當(dāng)增加取樣的力度和范圍。
3、錨固件的制造與采購
制造廠家存在的問題
從表4可知, 專業(yè)廠生產(chǎn)錨固件外觀美觀、焊接和形狀規(guī)范;包裝防護(hù)和分類保存的方法更為適合, 標(biāo)識規(guī)范。所以, 對于整個(gè)設(shè)備的使用來說, 有些部位使用錨固件應(yīng)做到一致性的要求, 使得受載的錨固件團(tuán)結(jié)一致來抵抗受力和熱負(fù)荷的沖擊, 這樣可以收到較好使用效果。如果錨固件在預(yù)熱器頂部使用, 采用不同厚度或者直徑尺寸的錨固件, 厚度尺寸小的錨固件在高溫作用下率先產(chǎn)生熱變形, 失去應(yīng)有的作用, 附近錨固件必然受力較大, 甚至超負(fù)荷, 會造成連鎖反應(yīng)式的逐步損壞而脫落。
采購
水泥廠或總包商在采購錨固件的訂貨時(shí), 應(yīng)加入相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中可用于錨固件的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn), 規(guī)定原材料的供貨狀態(tài);規(guī)定錨固件的結(jié)構(gòu)和材質(zhì), 可以適當(dāng)合并和歸類, 以減少品種;在圖紙要求中明確相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 便于制造廠執(zhí)行和遵守。
對制造廠家建議
重視錨固件的外觀、形狀, 規(guī)范角度和弧度;加強(qiáng)控制和管理錨固件材料的化學(xué)成分;完善工藝方法, 確保外觀尺寸更加精確, 避免長短不一致、不對稱等情況發(fā)生;改進(jìn)錨固件的焊接, 防止焊渣、飛濺、縮裂縫、藥皮不清等情況。
表4 三個(gè)錨固件制造廠生產(chǎn)質(zhì)量情況對比
5、結(jié)束語
在水泥窯爐耐火澆注料工程中, 預(yù)埋耐火澆注料用錨固件的作用至關(guān)重要, 一旦錨固件失效, 將會造成耐火澆注料的剝落, 甚至是坍塌的重大事故, 對錨固件執(zhí)行嚴(yán)格的、規(guī)范化的質(zhì)量控制是確保工程質(zhì)量的有效手段。
按照合同、圖紙、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行錨固件質(zhì)量的全面檢查工作是整個(gè)工程質(zhì)量控制中的重要環(huán)節(jié), 同時(shí)我們也不能忽略對錨固件的設(shè)計(jì)材質(zhì)選型、制造加工過程、工程施工過程中的質(zhì)量核查和監(jiān)控工作。
