大連葛根耐火噴涂技術(shù)在預(yù)分解窯系統(tǒng)的應(yīng)用

1996年春天，我們開始選擇大連摩根火涂層材料，更換和修復(fù)基于不規(guī)則排列的火涂層，如爐尾噴霧器、月風(fēng)門、c5渦旋管、三次風(fēng)速管和余風(fēng)管道。1999年6月我們采用這一技術(shù)更換了分解爐直筒襯里。本文結(jié)合我公司耐火噴涂料的施工、使用情況，闡述該技術(shù)在預(yù)分解窯系統(tǒng)的應(yīng)用。1所使用的材料及其性能特點(diǎn)1.1高強(qiáng)噴涂澆注料16hogun17摩根噴涂澆注料130(GUNCRETE130）和高強(qiáng)噴涂澆注料160(HIGUN160）具有硬化速度快、養(yǎng)護(hù)期短和可直接升溫等特點(diǎn)。摩根系列耐火噴涂澆注料物理化學(xué)性能見表1。1.2高溫硅酸鈣t硅酸鈣絕熱板的主要性能見表2。分解爐襯里選用耐高溫硅酸鈣絕熱板做隔熱層，鑲砌于爐內(nèi)壁。該板具有容重輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、工作溫度高、強(qiáng)度合適和使用靈活（可鋸可釘，可制成板、塊或套管等形狀）等優(yōu)點(diǎn)。1.3常開啟部位密封預(yù)熱器、分解爐、冷卻機(jī)等高溫部位耐火材料預(yù)留膨脹縫隙的填充及窯門、爐門等經(jīng)常開啟部位的密封采用硅酸鋁耐火纖維氈。該氈中的耐火纖維除具有耐高溫、導(dǎo)熱率小和熱化學(xué)穩(wěn)定性好的特性外，還具有良好的耐急冷、急熱性和抗震性。同時(shí)具有密度小、對(duì)熔融金屬不受潤(rùn)濕、高彈性、高強(qiáng)度和抗氣流沖刷性能，其分類及性能見表3。1.4標(biāo)準(zhǔn)溶液010mm襯里工作溫度在500℃以下，可選用普通鋼錨固件；高于500℃，選用1Cr18Ni9Ti或Cr25Ni20耐熱鋼錨固件。圓鋼、波紋鋼選用Φ8～Φ18mm，扁鋼選用δ4～δ10mm。錨固件的形狀見圖1。錨固件的焊接間距一般在150～300mm，平頂、拱頂錨固件的間距比直墻部位的間距小些，風(fēng)管底部的間距比其頂部、側(cè)面的間距大些，錨固件按梅花形或“田”字形布置。施工面采用硅酸鈣板做隔熱保溫層，錨固件的焊接間距要與硅酸鈣板的規(guī)格相符。錨固件的焊接采用不銹鋼焊條A132或A402，焊接前焊條必須在150℃下烘烤1.5h，電焊機(jī)電流應(yīng)選擇適當(dāng)（當(dāng)工作面已燒損氧化，須將焊接面的氧化層打磨掉，再進(jìn)行焊接）。錨固件必須焊接牢固，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。2噴漆施工2.1硅酸鈣td膜金屬施工鏟除、清理原襯里，按環(huán)向250mm、縱向200mm的間隔在施工面上劃好線，確定錨固件焊接點(diǎn)，焊好錨固件（我廠錨固件采用1Cr18Ni9Ti耐熱鋼，直徑12mm,Y型，高200mm），經(jīng)敲擊檢查焊接牢固后，鑲砌250mm×400mm×80mm硅酸鈣絕熱板，在鑲砌時(shí)必須背面涂抹火泥與施工體靠牢，排列緊密、無(wú)漏洞，形成一整體；先用硅酸鋁纖維氈（厚10mm）填充于托磚板上下兩側(cè)，然后，用綁線纏繞錨固件，固定好硅酸鈣板。在錨固件和硅酸鈣絕熱板上刷1～2mm的瀝青漆，以緩沖受熱后的膨脹應(yīng)力，防止水分滲入板中。縱向固定2道3mm厚的膠合板做膨脹縫，驗(yàn)收合格后可以噴涂。噴涂料層厚度為170mm（噴涂料須按25%的反彈量考慮，且有10%的富裕量）。2.2噴漆設(shè)備2.2.1噴涂面與格蘭面的接觸噴涂施工所需的風(fēng)由空壓機(jī)供給，風(fēng)壓過(guò)大會(huì)導(dǎo)致噴涂料與水在噴槍口處的混合不充分，潤(rùn)濕不理想，且與內(nèi)襯彈性碰撞過(guò)大，附著性差。風(fēng)壓不夠時(shí)，噴涂料與噴涂面的接觸不充分，附著率也不理想。為確保施工質(zhì)量風(fēng)壓要適當(dāng)并保持穩(wěn)定，噴涂機(jī)要求風(fēng)量約為9m3/min,工作壓力為0.6MPa。2.2.2干法噴涂階段國(guó)內(nèi)施工單位一般使用仿制英國(guó)MPT或德國(guó)INIRADYM噴涂機(jī)。多采用半干法或濕法噴涂，施工時(shí)，灰塵小，反彈量少。我公司使用的是MPT噴涂機(jī)，涂料出廠前已經(jīng)高度攪拌均化，故采用干法噴涂，施工時(shí)，應(yīng)確保噴涂機(jī)連續(xù)喂料。干法噴涂的缺點(diǎn)是：施工時(shí)粉塵較大，噴涂料反彈率較高。MPT噴涂機(jī)的噴射系統(tǒng)性能見表4，干法噴涂技術(shù)和濕法噴涂技術(shù)對(duì)比見表5。2.2.3專用噴槍技術(shù)的應(yīng)用噴槍的性能優(yōu)劣，直接影響到噴涂層質(zhì)量、噴涂料的反彈量和施工粉塵的大小等。目前，國(guó)產(chǎn)不定型耐火材料的專用噴槍技術(shù)性能有所提高，能夠滿足施工的需要。所用的高壓膠管，包括輸料管、風(fēng)管、水管的耐壓值必須在0.6MPa以上，一般采用Φ30mm～50mm、夾7～10層帆布的耐壓管。2.2.4施工用水和水泵水泵向噴槍供水，噴水量過(guò)小會(huì)出現(xiàn)“發(fā)煙”現(xiàn)象，噴涂料與噴涂面因水量小無(wú)法濕潤(rùn)，發(fā)生彈性碰撞無(wú)法附著；反之，噴涂料流淌嚴(yán)重，也無(wú)法附著。施工用水可用自來(lái)水（水壓必須滿足施工要求）。如果用水泵供水，則必須用蓄水箱給水泵供水。分解爐噴涂施工時(shí)，我們?cè)贑4平臺(tái)放了2個(gè)180L的空桶，桶中放揚(yáng)程為20m的潛水泵，用1臺(tái)消防車給桶中注水，潛水泵給噴槍供水。2.3合理的養(yǎng)護(hù)方式一般水硬性澆注料、噴涂料都必須進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)取決于環(huán)境溫度及濕度，環(huán)境溫度應(yīng)大于5℃，最佳養(yǎng)護(hù)溫度在15～35℃之間，養(yǎng)護(hù)期為1～3d。2溫度對(duì)大放溫和高溫烘烤是為了排除較多的游離水和化學(xué)結(jié)合水，烘烤恰當(dāng)，可提高噴涂澆注料的使用壽命，烘烤不當(dāng)，升溫過(guò)快，會(huì)因水分排除不暢導(dǎo)致耐火材料產(chǎn)生裂紋、剝落甚至炸裂。烘烤要根據(jù)耐火材料性能、施工厚度等因素制定升溫制度。一般水硬性澆注料、噴涂料排除游離水溫度為100～150℃，排除化合水的溫度為350～500℃，所以，烘烤時(shí)低溫階段應(yīng)慢升溫，并控制較長(zhǎng)的保溫時(shí)間。考慮到升溫時(shí)氣體溫度與耐火襯里溫度的差值，當(dāng)溫度達(dá)到200℃和550℃時(shí)，持續(xù)保溫時(shí)間應(yīng)在12h以上。550℃以上，可以快速升溫。我公司分解爐噴涂施工在6月份，氣溫適當(dāng)，耐火材料自然養(yǎng)護(hù)。在系統(tǒng)升溫時(shí)，采取分解爐點(diǎn)火升溫至550℃時(shí)，間歇點(diǎn)火保溫12h，同時(shí)打開分解爐頂部和倒U形管人孔門以利于水分的排放，隨著系統(tǒng)溫度的快速提高，順利地升溫投料（投料前關(guān)閉、密封入孔門）。2.4噴涂的質(zhì)量控制1）噴涂料在低溫下凝結(jié)硬化速度變慢，5℃以下則停止結(jié)硬，因此，施工時(shí)環(huán)境溫度不得低于5℃。2）必須配備熟練的噴射手以保證噴涂施工質(zhì)量。3）噴涂用水必須清潔，水質(zhì)要達(dá)到飲用水以上，不能用含鐵銹的水或其他污水。4）要求噴槍與噴涂面的距離在0.6～1.5m，最佳距離約為1.2～1.5m，不宜太近或過(guò)遠(yuǎn)。5）噴涂前，要用噴槍的高壓風(fēng)將噴涂面和其邊緣的積灰、殘?jiān)入s物清吹干凈。6）噴射時(shí)，噴涂方向垂直于噴涂面，噴槍嘴不停地做“一”字形往復(fù)移動(dòng)或螺旋式移動(dòng)。其壓力一般保持在0.25MPa以上，水壓要高于輸料壓力，風(fēng)壓不能低于0.4MPa，并要保持穩(wěn)定。7）要根據(jù)耐火材料的加水量適當(dāng)控制水料比，噴涂操作中不許出現(xiàn)干料和流淌現(xiàn)象。噴涂層厚度要均勻，表面平整，有些施工部位（如窯尾的后窯口與煙室接合部位），必要時(shí)需人工刮平。噴涂施工要一次噴到設(shè)計(jì)厚度，大面積施工要分區(qū)噴涂。8）要及時(shí)清理回彈料，每噴完一個(gè)區(qū)清理一次，回彈料不可再用（有些種類的低水泥噴涂料的回彈料經(jīng)篩分后的骨料可以回收利用）。9）要根據(jù)噴涂料的性能和使用溫度以及施工部位留設(shè)膨脹縫。噴涂前，要將留作膨脹縫的木板或硬紙板等固定牢靠，防止施工時(shí)脫落。10）要根據(jù)不同部位和溫度設(shè)計(jì)用料，以降低成本。3保壓保壓，加強(qiáng)可追溯在不影響生產(chǎn)的情況下，使用耐火材料噴涂技術(shù)要注意以下事項(xiàng)：1）施工前，按施工點(diǎn)與耐火襯里損壞部位的距離，適當(dāng)加長(zhǎng)噴槍噴射管。2）調(diào)整好噴槍的風(fēng)壓和水壓，適當(dāng)提高水壓，加大噴水量。3）通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)通風(fēng)、減少投料量等方法保障施工區(qū)域的負(fù)壓穩(wěn)定。4）噴涂操作人員必須穿戴好防燙服，確認(rèn)施工處負(fù)壓穩(wěn)定后方可進(jìn)行施工，利用施工部位的人孔門、檢查孔等，按施工規(guī)程操作施工。特別要注意的是，回轉(zhuǎn)窯前后窯口護(hù)口鐵澆注料損壞