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          鋼纖維增強澆注料預制塊在陽極焙燒爐爐墻上的應用

           
           
          日期:2017年03月22日  來源:沈陽國利熱能(www.bathspaac.net)
           
           

            白銀鋁廠白銀730900無f漿砌泥橫墻//火道蓋板/Kill/11I/i中層中右層預制板/預制板/i llllll/I!/:/i-/卜石層頂制很八i異型磚爐墻預制塊爐墻注料預制塊替代傳統的小塊異型磚,在國內尚屬首次。應用結果表明,該方法在不改變焙燒技術條件的情況下,就可以完成陽極焙燒爐的大修和改造工作,具有投資省、節能效果好、壽命長和施工方便等特點。

            爐,應用1刖言白銀鋁廠一期54室陽極焙燒爐己運行了10年,其壽命己基本接近使用極限。如何能用一種新型耐火材料替代傳統的小塊異型耐火磚砌爐,既不改變焙燒技術條件,又可在短時間內完成陽極焙燒爐的大修和改造工作,是我廠工程技術人員研宄的熱點和前沿課題。

            2砌筑方法我廠與河南某耐火材料廠共同開發研制出了鋼纖維耐火澆注料預制塊爐墻。它是采用上下各兩大塊,中間三大塊共計七大塊,分三層拼裝而成,替代傳統的39層小塊異型磚砌筑的爐墻,兩種不同砌爐方法比較詳見。

            應用結果表明:鋼纖維耐火澆注料預制塊結構焙燒爐焙燒出的陽極無論是理化指標還是使用情況,完全達到了傳統小塊磚結構焙燒爐焙燒出的陽極質量要求,同時也滿足了電解工藝的使用要求。

            3工藝與性能將制作預制結構爐墻的散狀鋼纖維耐火澆注傳統異型磚與預制塊砌爐示意圖料分別配入5%的625高鋁水泥和7%的潔凈水混合成半干物料,置于鋼質模具內經振動成型后烘烤即可直接使用。預制塊和異型耐火磚理化性能列入表1.表1預制塊和異型磚的理化性能項目預制塊異型磚橫墻及煙道異型磚27~丑、52~顯氣孔率/體積密度/g13cm-3荷重軟化溫度/常溫耐壓強度/MPa由表1可見:預制塊的體積密度、耐壓強度都優于異型磚的質量要求,其它物理性能二者基本相當,但預制塊A1203含量比異型磚高出30%:1999一4使用條件陽極焙燒爐采用發生爐煤氣做燃料。煤氣溫度5~25C,煤氣壓力> 4000Pa,高溫爐室火道溫預制結構爐墻與異型磚結構爐墻焙燒出的陽極質量見表2.表2預制墻與磚墻焙燒陽極質量指標項目灰分真密度體積密度氣孔率比電阻/陽。m耐壓強度/MPa預制墻1預制墻2磚墻由表2可見:預制結構與異型磚焙燒爐焙燒的陽極各項理化性能相當,質量優良。為實現不改變焙燒技術條件,在短期內完成陽極焙燒爐的大修和改造工作奠定了基礎。

            經過半年來對采用14條預制結構爐墻的3個焙燒爐室的狀況觀察和綜合比較,我們認為預制結構爐墻有以下優點:修爐時間縮短,節約人、財、物力。由于每條爐墻只用7大塊(重約7t)鋼纖維澆注料預制結構替代了傳統的39層小塊異型磚(重約8t)在現場進行整體吊裝,工作時間從過去的16h縮減為6h,施工人員從過去的14人減少為8人,大大提高了勞動生產率。

            制作預制結構爐墻的鋼纖維澆注料是以松散狀混合物交貨,在使用現場混合成半干物料分別置于7塊鋼質模具內,用振動臺振動成型,與傳統砌爐用的小塊異型磚相比,具有制作簡單低溫定型和使用方便等特點,避免了廠家制成后在運輸和裝卸中造成的破損和浪費問題。

            預制結構爐墻內含高強鋼纖維,不但具有韌性好、荷重軟化溫度高、高溫抗折強度高和抗熱震性好等特點,而且Al23含量高、抗侵蝕性好,延長了爐墻壽命。在現場觀察到,經歷半年焙燒周期預熱、焙燒、冷卻出爐到裝爐四個溫度變化的異型磚結構爐墻的火道蓋板與39層磚結構裂開,兩頭翹起,爐墻中部下沉,鼓肚和變形嚴重,而預制塊結構爐墻火道蓋板兩頭不翹起,爐墻基本無開裂現象,不鼓肚不變形,中部不下沉,整體性、氣密性良好。

            由于鋼纖維耐火澆注料的熱導率比異型耐火磚高,蓄熱能力低,這樣就減少了爐體蓄熱量,降低了散熱損失,加速了熱量傳遞,節能效果好。

            綜上所述,鋼纖維耐火澆注料預制塊結構爐墻有許多異型磚結構爐墻不可比擬的優點,替代異型磚結構爐墻是生產所迫,符合白銀鋁廠生產實際,是非常必要而且可行的。

            5使用結果通過對14條采用預制塊結構爐墻焙燒的陽極,先后在155kA預焙陽極電解槽上使用達半年之久的跟蹤考核,很少見有陽極裂紋和掉塊現象發生,鋼爪與炭塊結合牢固。由于焙燒陽極重量、體積密度和耐壓強度都達到了使用要求,使用過程中陽極的熱導率也相應加,這對電解時的升溫速度非常有利。陽極消耗速度經計算從每天的14.5~15mm降低到目前的13.5 ~14mm電解使用周期從25d延長到27d噸鋁陽極凈耗從500kg降低到目前474kg創歷史最好水平。

           

           
             
           
           
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