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加热炉水冷梁用耐火浇注料损坏机理及原因分析

编辑:保温砖 时间:2020-12-02 浏览:394
   由于水冷梁用耐火浇注料工作条件非常恶劣,厚度较薄(一般厚度50~60mm),只通过金属锚固钩与水冷梁连接固定,轻质保温砖高温状态下受机械振动、停开炉的急冷急热等因素影响,所以水冷梁用耐火浇注料自身强度和热震稳定性以及 来自于外部机械应力是其损坏的主要因素。

   对加热炉水冷梁用耐火浇注料损坏机理进行了研究分析,现阐述如下。

   1、机械应力及热应力的影响

   钢坯运行过程中振动以及钢坯自身重量的压力等机械应力影响,会造成耐火浇注料的脱落;由于金属锚固钩与耐 火浇注料膨胀系数存在差异,金属锚固钩膨胀比耐火浇注料大,因此在高温状态下,会因为锚固钩膨胀热应力大而造成耐火浇注料出现裂纹甚至脱落。另外,在烘烤过程中,局部温度升温过快,接近火焰的水冷梁耐火浇注料会因为热 应力而产生剥落,这种现象如图3所示。


   钢坯自身重量通过钢渣的传导作用于水冷梁上,从而造成耐火浇注料受机械应力而产生剥落。由于水冷梁上表面 设计不合理和施工误差,造成水冷梁纵梁上表面成平面或者斜坡较小,加热炉长期使用中,钢渣铺满纵梁上表面,钢 坯的压力通过钢渣作用到水冷梁耐火浇注料上,造成耐火浇注料产生裂纹甚至剥落(图4)。


   2、锚固钩设计及焊接的影响

   金属锚固钩有“Y”型、“V”型等形状,在水冷梁上的布置,一般要求根据水冷梁钢管的粗细设计5~7行铺固 钩,行间距≤100mm;每行锚固钩中相邻两个间距以≤100mm为宜。而在实际设计及施工中,未必会严格按照这种方式进行,行间距过大、同行内锚固钩间距过大,都会影响耐火浇注料的受力均匀性;行间距过小、同行内锚固钩间距过 小,又会出现锚固钩太密,增大了金属锚固钩热膨胀应力对耐火浇注料的影响。

   锚固钩的焊接很重要,一般要求将其满焊到水冷梁上,要求是锚固钩两边都点焊,用铁锤敲击不至于出现脱落。而在施工过程中,有些施工队焊接锚固钩质量太差,用铁锤轻轻敲击就会脱落,这样势必会造成耐火浇注料脱落。

   锚固钩焊接及包扎完纤维毡后,必须在漏出的锚固钩上涂刷一层1mm厚的沥青漆,目的是在烘炉过程中缓解因 金属锚固钩热膨胀大而造成耐火浇注料出现裂纹或者剥落。

   3、耐火浇注料膨胀缝留设的影响

   在水冷梁耐火浇注料施工中,设计图纸一般不显示膨胀缝的留设要求,但在施工过程中需要考虑留设膨胀缝。由 于施工时膨胀缝留设不合理或者没有留设膨胀缝,升温过程中产生膨胀应力会造成浇注料出现裂纹或剥落。

   4、施工过程中支模的影响

   按照图纸设计的尺寸,施工前应该制作好水冷梁浇注用的模具,木模或者钢模均可。有些施工队为了节约成本, 直接用约1mm厚的彩钢薄铁皮包裹水冷梁做模具,这样会造成极其不利的影响:

   ①铁皮比较薄,包裹时直接顶住锚固钩,无法保证浇注厚度要求;

   ②锚固钩直接顶住薄铁皮,等炉子使用一段时间后,锚固钩因为没有浇注料保护层会出现氧化脱落;

   ③铁皮太薄,施工时不敢振动或用橡胶锤敲打,会造成浇注料成型后气孔率偏大;

   ④铁皮支模时,用铁丝捆扎容易变形,从而影响浇注好的水冷梁整体美观性。

   
5、水冷梁用自流浇注料材质的影响

   自流浇注料热震稳定性、耐火度等理化指标,也是影响水冷梁使用寿命的关键因素。因此山东耐火砖要选用符合国家标准及使用要求的合格产品,以保证水冷梁的使用寿命。

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