剛玉莫來石澆注料

　　剛玉莫來石澆注料在燒結機點火爐上的應用，在冶金爐窯中，燒結機的點火保溫爐結構相對較簡單，但燒結機點火保溫爐作為燒結工藝的重要組成部分，對燒結礦質量及能耗起到至關重要的作用。點火保溫爐的主要目的是為了燒嘴噴出的火焰集中，提高爐內熱強度，提高燒結礦的產量和質量，並降低燒結工序能耗。

　　為了改進點火工作，往往采用增加點火器長度、增設保溫段的方法，使點火時間延長，也使點火更趨於均勻，並具有保溫作用。燒結料表層溫度水平提高，受高溫作業時間延長，可獲得充足的熱量，有利於表層粉料固結，提高表層燒結礦強度和成品率。而上述方法目前存在的問題是：點火保溫爐耐火材料受氣流衝刷嚴重，使用壽命較短，拆除更換施工時間長，尤其是烘爐時間長。

　　為縮短停產時間，有研究人員結合生產施工的實際情況，采用新型材料———溶膠結合剛玉莫來石澆注料取代傳統的莫來石澆注料。其早期強度高，養護脫模時間短，隻須簡單烘烤就可恢複生產，大大縮短了施工工期，經濟效果顯著。

　　工程概況

　　目前某廠燒結機燒結麵積為435m2，其點火保溫爐以焦爐煤氣為燃料，燒嘴采用雙斜式(其高溫火焰帶寬度合適，溫度均勻，高溫點火時間與台車運行速度良好配合，火焰短，燃燒完全，點火效率高，能耗低)，燒結機工藝條件為：燒結機料層厚度700mm;燒結機台時產量562.5t;煤氣種類為焦爐煤氣，煤氣熱值Q≥16.28MJ/m3;燒嘴前煤氣壓力≥2000Pa;燒嘴前助燃空氣壓力≥3000Pa;點火溫度為1150℃±50℃;點火時間為1分鍾～1.5分鍾。

　　由於點火保溫爐設計壽命為5年，點火保溫爐使用5年後，點火段爐頂磨損較嚴重，須決定是否進行拆除更換。鑒於保溫段較完好，後來決定在本次大修中保留。研究人員根據以往經驗，采用傳統的施工方法，采用普通莫來石耐火澆注料與保溫製品通過耐熱錨固件吊掛耐火磚而組成整體的複合耐火內襯。普通莫來石澆注料早期強度較慢，脫模時間長，且烘爐時間長，由於工藝要求爐牆、爐頂分段施工，施工總工期無法滿足生產需求，為了實現大程度上減少停產時間，決定采用新型材料———溶膠結合剛玉莫來石快幹澆注料。溶膠剛玉莫來石快幹澆注料早期強度較大，脫模時間短，加上采用專門溶膠結合，結晶水較少，因而烘爐時間大大縮短。

　　耐材對比

　　該廠點火爐爐型設計尺寸5.32m×5.146m，其中爐牆、爐頂工作襯厚度為450mm～310mm。

　　通常點火保溫爐采用莫來石澆注料與保溫製品通過耐熱錨固件吊掛耐火磚而組成整體的複合耐火內襯，其價格低廉、高溫性能好，且容易燒結、強度高、不易開裂、耐侵蝕、抗耐磨。但其與水攪拌振搗後，須經過24小時才具備拆模條件，待其自然養護48小時後，才能進行烘爐，烘爐時間至少為72小時，確保水分排出，不至於發生爆裂現象。僅從攪拌製作澆注到拆模養護再到烘爐，至少需要6天，還不包括拆除原有爐體、搭設腳手架製模、爐牆和爐頂分開澆築施工、拆模等工序，其總工期至少為15天。

　　溶劑溶膠結合剛玉莫來石澆注料的點如下：溶膠結合剛玉莫來石澆注料以矽溶膠與Al2O3發生化學反應，同時覆蓋在固體表麵，促使材料黏結、固化，因而其結合強度高，低溫可產生較高強度，可短時間脫模;矽溶膠在水中發生電離作用產生相同的負電荷，相互排斥，因而材料施工流動性好;荷重0.2MPa的變形量為0.6%時的荷重軟化溫度≥1550℃，軟化溫度高，高溫強度較高;由於此材料采用溶膠結合，材料含水率占材料總量的10%左右，在低溫烘烤過程中，水分可基本蒸發掉，熱震穩定性實驗1100℃水冷次數≥34次;施工過程中在澆注料中增加鋼纖維，可進一步增強其熱震穩定性，重燒線變化率1450℃×2h≤±0.3%，說明材料在烘爐升溫過程中，線變化率波動不大，材料產生的內應力很小;對材料內部結構損傷很小，高溫段莫來石成針狀及柱狀的結晶交織成網狀，減少了滑移，增強了材料的韌性，極大地增強了熱震穩定性。

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