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澆注料耐火工作層輕量化的極大優勢

2023-01-31 11:04:00

  澆注料按照體積密度可以分為重質澆注料或輕質澆注料,由于并未有統一規定,劃分界限并不明確。按分類通常以體積密度2.1g/cm3為界進行劃分,以體積密度≤2.1g/cm3視為輕質澆注料,以體積密度≥2.1g/cm3視為重質澆注料。

  由于重質澆注料具有原料廣泛,生產工藝簡單,施工簡便,價格低廉,澆注體強度高等優勢,因此,耐火工作層越來越多地采用重質澆注料。重質澆注料同樣存在體積密度大,導熱系數高等問題,這些問題造成施工用量大,增加一次投入高,尤其會導致熱工設備長期能耗相對較高。通常體積密度大于2.3g/cm3的重質澆注料保溫效果都不是很理想,因此熱工設備為了提高保溫性能采取了多層結構設計,目前比較常見的設計結構為耐火纖維的絕熱層、輕質磚的保溫層和耐火澆注料的工作層組成。上述結構能夠實現爐體外壁溫度較低和降低設備能耗,但由于結構復雜使施工和檢修的工期和投入都較大。

  然而輕質澆注料普遍存在耐壓強度性能不足、耐火性能不高的問題,難以長期應用于承重部位,導致有承重要求的爐墻部位通常只能采用重質澆注料。另外, 解決輕質料耐火性能不足的其他措施,還有可以采用檔次更高的原料制備,同時提高燒成溫度。

  造成輕質料耐壓強度不足的原因,是由于輕質骨料存在太多缺陷孔隙。支撐輕骨料結構的孔隙來源于有機物失后殘留的耐火材料骨架燒結形成。這種針狀、粒狀骨架是按照配方自然堆積而成,燒失過程存在較多不理想的缺陷孔隙,導致輕骨料強度不足。

  輕質莫來石骨料,最高長期使用溫度可達1500℃以上,輕質莫來石骨料堆積密度范圍是0.6-1.1g/cm3,輕質莫來石配制的輕質澆注料可以替代傳統重質澆注料用于加熱爐、熔鋁爐工作層,尤其是爐門、爐頂部位,用于爐頂時大幅減少爐頂錨固磚載荷,使用壽命可達5-8年。輕質莫來石澆注料通常僅用于加熱爐、熔鋁爐等設備的非承重工作層。

  現在可以采用新型增強輕質莫來石骨料代替傳統輕質骨料配制澆注料,相較于重質料具有相同的耐壓強度,同時,體積密度可降低20%-40%。這種新型的輕質莫來石澆注料可以應用于爐墻等部位,同時因具有低導熱的特點,可以大幅降低熱工設備運行下的能耗。

  輕質莫來石澆注料的使用與普通澆注料基本一致。而且在烘烤方面具有極大的優勢,傳統加熱爐烘烤需要10-30天,采用輕質莫來石澆注料的烘烤時間根據施工數量和施工厚度可降低至1-5天,大幅節省施工工期,尤其適合檢修項目。(北京聯合榮大工程材料股份有限公司專家組)

   

 圖為輕質莫來石骨料                        圖為輕質莫來石澆注料




來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:溫曉霞

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