不定形耐火材料施工后必須進(jìn)行正確烘爐

烘爐是不定形耐火材料施工和使用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其作用主要是排除襯體中的游離水、化學(xué)結(jié)合水和獲得高溫使用性能。烘爐得當(dāng)，能提高窯爐及熱工設(shè)備的壽命，否則，水分排除不暢通，將使襯體產(chǎn)生裂紋，降低強(qiáng)度，嚴(yán)重時(shí)甚至引起襯體的剝落或爆炸事故。低水泥系列耐火澆注料等致密、高強(qiáng)型耐火澆注料，因水分較難排除，所以易發(fā)生此類現(xiàn)象。

在烘爐前，將爐頂?shù)鯍齑u上的木楔全部除去，緊好螺栓;測(cè)溫系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和機(jī)電系統(tǒng)等設(shè)備，應(yīng)安裝、調(diào)試正常，具備投產(chǎn)條件后方可烘爐;烘爐達(dá)到使用溫度后，爐頂?shù)鯍齑u用的吊掛螺栓，應(yīng)再緊一遍并均勻受力。

110℃烘干后的失重率為55%~80%，在200~300℃的溫度范圍內(nèi)，累計(jì)失重率一般達(dá)到70%~90%。這說明，低溫階段脫水是比較多的，主要是游離水，還有部分結(jié)合水;隨著溫度的繼續(xù)升高，結(jié)合水和結(jié)晶水則不斷排除。達(dá)到500℃時(shí)，澆注料含水率僅為10%左右。同時(shí)看出，耐火澆注料品種的不同，各溫度下的失重率略有區(qū)別。因此，烘爐曲線的制定，也有所差異。

不定形耐火材料的烘烤制度，與其材料品種和性能，施工制作方法，襯體厚度和使用條件等因素有關(guān)。因此，制定襯體的烘烤曲線，應(yīng)充分考慮各方面的情況，總的原則是在600℃之前，應(yīng)緩慢升溫和保溫，以便襯體中的水分充分排除。表1為不定形耐火材料襯體的烘烤制度。在600℃保溫之后，也可在800℃時(shí)保溫8~16h，其升溫速度一般為20~35℃在一般情況下，可參照該制度，制定出具體的襯體烘烤曲線。低水泥系列耐火澆注料等致密型澆注料的烘爐時(shí)間，應(yīng)比表內(nèi)給定的時(shí)間多24~48h。

在襯體烘烤時(shí)，測(cè)溫點(diǎn)的位置要有代表性，一般應(yīng)將熱電偶的位置，設(shè)在烘烤溫度最高、升溫速度較快的部位。同時(shí)，熱電偶熱端面應(yīng)與襯體工作面平齊或縮進(jìn)5mm左右，這樣才能較真實(shí)的代表襯體溫度。也就是說，烘烤制度中所指的保溫溫度，是襯體工作面的溫度。

在襯體烘烤時(shí)，最好用煤氣、柴油或電熱等，這些熱源容易控制，使用方便，能保證烘烤質(zhì)量;采用木柴或煤作燃料，應(yīng)精心操作，嚴(yán)防熄火或過熱，損毀襯體;襯體溫度應(yīng)當(dāng)均勻、穩(wěn)定，同時(shí)應(yīng)根據(jù)烘烤情況，隨時(shí)調(diào)整烘烤制度，以保證烘烤質(zhì)量。

圖2為加熱爐可塑料襯體的烘爐曲線。該襯體雖然扎了排氣孔，但比較潮濕，物料如橡皮泥似的，水分較難排出，因此襯體的烘烤時(shí)間較長(zhǎng)。有的烘烤15~30d。一般來說。烘烤12d左右即可。個(gè)別情況，也有烘烤8d的。

黏土結(jié)合耐火澆注料的品種多，應(yīng)用廣。其拌和水用量為6%~10%，在低溫烘烤時(shí)較易排除，并留下排氣通道，因此襯體的烘烤時(shí)間較短，一般為7d左右，如果襯體施工完成后，自然養(yǎng)護(hù)或間隔的時(shí)間較長(zhǎng)，其烘烤時(shí)間可縮短，一般為5~6d。

致密型、高強(qiáng)度型低水泥系列和黏土結(jié)合等耐火澆注料得到了較廣泛的應(yīng)用，但在襯體烘烤過程中，操作稍有粗心，即發(fā)生襯體大片剝落、甚至爆炸事故。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)此問題進(jìn)行了詳盡地研究，結(jié)論是摻加防爆劑、適當(dāng)延長(zhǎng)300~600℃時(shí)的烘烤時(shí)間，且應(yīng)精心操作，可基本防止事故的發(fā)生。

圖4為致密型澆注料襯體的烘烤曲線。在加熱爐、均熱爐和工頻感應(yīng)電爐等窯爐及熱工設(shè)備上，用低水泥系列耐火澆注料現(xiàn)場(chǎng)澆灌襯體，用該曲線烘烤，一般未發(fā)生問題。因此，對(duì)致密型或高強(qiáng)度型耐火澆注料襯體的烘烤，可參考本曲線。

應(yīng)當(dāng)指出，在致密型澆注料中，摻加金屬鋁粉、聚丙烯纖維等快干防爆劑，其烘爐時(shí)間也可以縮短，一般6d左右即可投產(chǎn)使用。如果時(shí)間允許，應(yīng)保證烘爐時(shí)間大于8d，則有利于爐子壽命的提高。

高爐出鐵主溝襯體的烘烤曲線。該襯體為超低水泥剛玉質(zhì)耐火澆注料，并摻加Al粉防爆劑，所以快速烘烤也不剝落和爆炸。在生產(chǎn)情況下，由于非工作襯有一定溫度，因此烘烤40h即可出鐵;高爐出鐵溝襯體，渣鐵線部位易損毀，用同材質(zhì)料進(jìn)行修補(bǔ)，一般烘烤20h即可通鐵使用。該類材料，也稱為快干耐火澆注料。

鋼包內(nèi)襯厚度上部為170mm和下部為210mm左右。澆注料中含有快干防爆劑。采用煤氣烘烤，嚴(yán)格控制空燃比，保證內(nèi)襯溫度均勻和鋼包上、下部溫差在30℃之內(nèi)。

應(yīng)當(dāng)指出，鋼包大小不一，內(nèi)襯厚度也不同;澆注料品種不同，用水量和其性能也有差異。因此，鋼包的烘烤曲線，應(yīng)根據(jù)各方面的實(shí)際情況，具體而恰當(dāng)?shù)脑O(shè)定。

在窯爐和熱工設(shè)備上，采用不定形耐火材料作襯體，經(jīng)過烘烤達(dá)到使用溫度后，即可使用。假如烘烤后不使用，則應(yīng)緩慢自然降溫，不得鼓冷風(fēng);若要使用時(shí)，不能開大火猛燒，應(yīng)以25~30℃/h的升溫速度逐步加熱到使用溫度，方可使用。

在使用過程中，不定形耐火澆注料襯體不得淋水，如有局部損壞，可用同材質(zhì)料進(jìn)行挖補(bǔ);若停爐時(shí)，應(yīng)自然降溫。重新開爐時(shí)，其升溫速度一般為150℃/h，最高不得超過250℃/h。當(dāng)停、開爐不當(dāng)時(shí)，易使襯體產(chǎn)生裂縫或剝落，降低其使用壽命。