水泥厂耐火材料基本知识及施工方法.

目录)第一节、耐火材料的基本概念及其分类)第二节、认识我工段所使用耐火材料)第三节、耐火材料的注意事项)第四节、耐火材料的施工方法基础篇第一节、耐火材料的基本概念)一、什么是耐火材料？)耐火材料一般是指耐火度在1580oC以上的无机非金属材料.它包括天然矿石及按照一定的目的要求经过一定的工艺制成的各种产品.具有一定的高温力学性能、良好的体积稳定性，是各种高温设备必需的材料．)二、耐火材料是怎样分类的？)按化学成分划分：可以分为酸性、碱性和中性；按耐火度划分：可以分为普遍耐火材料（1580~1770°C）高级耐火材料(1770~2000°C)特级耐火材料(2000°C以上)和超级耐火材料(大于3000°C)四大类;按加工制造工艺划分:可分为烧成制品、熔铸制品、不烧制品;按用途划分:可分为高炉用、平炉用、转炉用、连铸用、玻璃窑用、水泥窑用耐火材料等;按外观划分:可分为耐火制品、耐火泥、不定形耐火材料;按形状和尺寸划分可分为:标型、普型、异型、特型和超特型制品;按成型工艺划分:可分为天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣达、熔铸成型等制品;按化学－矿物组成划分：可分为硅酸铝质（粘土砖、高铝砖、半硅砖）硅质（硅砖、熔融石英烧制品）镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）；碳质(碳砖、石墨砖）白云石质、锆英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难熔化合物制品和高温复合材料）．………………………….我1#线窑工段使用耐火材料总类)1、耐火砖)2、浇注料)3、其他附属材料耐火砖尺寸)标准化a=冷面b=热面h=高度或厚度L=长度比如：B320尺寸,B620尺寸DbahL一、耐火砖)1、碳化硅高耐磨砖（SIC高耐磨砖）窑前1.4~2.4米，共1米h×L×b/a)B320200×198×66.5/76.5)B620200×198×69/74一、耐火砖)2、镁铝尖晶石砖分布1：2.4~11.4米，共9米)分布2:20.4~37.4米，共17米)h×L×b/a)B320200×198×66.5/76.5)B620200×198×69/74)BP20200×198×59/64)BP+20200×198×76.2/83一、耐火砖)3、直接结合镁铬砖11.4~20.4米，共9米)h×L×b/a)B320200×198×66.5/76.5)B620200×198×69/74)BP20200×198×59/64)BP+20200×198×76.2/83一、耐火砖)4、抗剥落高铝砖37.4~49.4米，共12米)h×L×b/a)B320200×198×66.5/76.5)B620200×198×69/74)BP20200×198×59/64)BP+20200×198×76.2/83一、耐火砖)5、高强耐碱粘土砖)窑内用砖49.4~55.4米共6米)预热器用砖)三次风管用砖二、浇注料)1、PA-80刚玉质浇注料江苏常州恒发耐火材料有限公司)使用部位：窑门罩顶部、篦冷机、窑尾舌板、窑尾护口铁)俗称：胶水料)组成：骨料、胶水（透明状）、水泥（矾土水泥）；)每袋重量：25kg/袋二、浇注料)2、高铝低水泥浇注料郑州博瑞耐火材料有限公司)使用部位：分解炉、C3筒、三次风管、篦冷机冷端)俗称：水料)组成：骨料、小包水泥、水；30kg/袋二、浇注料)3、高强耐碱浇注料郑州博瑞耐火材料有限公司)使用部位：C1、C2筒、上升管道)俗称：水料)组成：骨料、小包水泥、水；30kg/袋二、浇注料)4、专用浇注料郑州博瑞耐火材料有限公司)①喷煤管专用浇注料)②窑口专用浇注料)组成：刚玉莫来石浇注料三、其他附属材料)分类：)①科光料（耐火泥）桶装与袋装，需加红色胶水拌和)②硅酸钙板)③硅酸铝纤维毡（矿棉）)④锚固件)⑤夹缝板（铁板）耐火浇注料施工细则浇注料使用量计算方法)一、胶水料用量：)总用量（包）=施工面体积×2.7吨÷每包重)=（长m×宽m×深m）×2700kg÷每包重)二、水料用量：)总用量（包）=施工面体积×3.0吨÷每包重)=（长m×宽m×深m）×3000kg÷每包重浇注料的储存与品种1、浇注料应存放在有顶盖的库房内，不得淋雨、受潮，保质期为六个月。使用砖架铺底，防止底部受潮；尤其检修施工现场存放；2、耐火浇注料的品种：窑口专用浇注料、喷煤管专用浇注料、PA-80刚玉质浇注料、高铝低水泥浇注料、高强耐碱浇注料一、施工前的准备)1、安全照明装备是否齐全；)2、指定部位的旧浇注料、硅酸钙板等清除干净，不能有残留，要露出设备壳体。本次浇注料施工部位的锚固件全部清除干净，不能有存留。检查施工部位外形；)3、检查工器具准备情况；（搅拌机、振动器、振动棒、胶桶、水管、铁铲、人员、浇注料等）)4、检查周围耐火砖衬及隔热层的预防浇注料防水措施；)5、检查浇注料的包装和出厂日期，是否过期；)6、检查施工用水，水质必须达到饮用水质量，冬季施工用温水（40~60℃），保证拌合料温度10℃以上；)7、浇注期间确保不停电，保证连续施工。)8、正常施工环境温度在５～４０℃；二、锚固件的焊接检查锚固件的材质：0Cr25Ni20，1Cr18Ni9Ti；锚固件的结构形式：V型、Y型、U型等；按锚固件焊接图的尺寸焊接所规定的锚固件，使用规定的焊条，间距误差控制±5mm，否则返工。锚固件根部焊肉要饱满（敲掉焊药皮后），要焊四面。每一个锚固件用小锤敲（用脚踹也可以），不能掉或者从锚固件焊接根部弯，否则返工。锚固件焊好后做热膨胀处理，刷沥青漆或缠胶布。焊模板支撑杆。保证规定的浇注料厚度。焊接质量检查优良焊缝过热未熔：检查焊枪检查电流)至少对1/20的锚固件进行锤击(0.5㎏)试验以检查其焊缝。另外，对第一根和第500根锚固件进行冲击弯曲试验。若有怀疑性的缺陷，应增加检查数量。60°三、粘硅酸钙板)用粘接剂将硅酸钙板紧紧粘附在设备壳体上，不能有脱离设备壳体现象，否则返工。可以用铁丝搭网固定硅酸钙板。在绕铆固件时，不能留超过50mm×50mm的空隙没有粘接硅酸钙板，否则补粘。)硅酸钙板靠耐火材料一侧刷防水剂。不能留空隙，否则重刷)粘结粉：粘结液=1：3（重量比）四、浇注料膨胀缝)膨胀缝的预留方案)对于大型的新建项目或大修项目，应一米为一个施工段，使用“Z”型挡板，养护脱模后使用陶瓷纤维棉留设一道“Z”型膨胀缝，然后再浇注相邻的施工端；)对于对时间要求比较紧的小修和抢修可以使用三合板每一米或2平米留设一道膨胀缝，在一次施工面积比较大的部位，膨胀缝要保持错缝，在浇注的过程中，应注意三合板不能倾斜五、模板制作与安装)大面积立面浇注的模具要求)（1）模具可用钢模或木模，每次支模高度以30~50cm为宜，最大为100cm；)（2）模具与器壁的距离应等于设计衬里厚度，其允许误差为±5mm；)（3）每层模具不宜一次注滿，预留5cm～10cm，待上层模具安装后再浇注；)（4）若施工较大面积的耐火内衬,不能一次进行耐火材料的浇注,应将其分成多个较小的工作区域。最大的面积不宜大于1㎡。)（5）模板结合处必须尽量紧密贴合，以防止溢浆；模板支设事例图六、浇注料加水)先把整袋的耐火浇注料骨料倒入搅拌机中，然后把粉料小袋均匀的撒开，开机干混约1分钟的时间，然后开始加入纯洁的饮用水，加水量分两次加入，先加入总加水量的80%，搅拌2分钟后，视现场浇注料的搅拌效果再加入其余的水量。不同产品的加水量不同。)浇注料在搅拌时应根据现场气候条件严格控制加水量，并且搅拌时间要充分（不低于3分钟），搅拌效果以浇注料有一定的流动性但不流淌为佳，可参考下图。)搅拌好的浇注料须在15分钟之内用完并振捣成型，拌好的料在30分钟内未用完，凝结后的料块应扔掉。)注意此时加水速度要慢，浇注料在此时有一个加水量的折点，浇注料流动性变化速度很快。)浇注料从搅拌机倒出后不能成堆带尖，但也绝不能一流一地。要尽量少加水，才能保证浇注料强度。)浇注料加水过多，必须放弃使用。加水后长时间未用，浇注料初凝的，不得重新加水，必须放弃使用。浪费的材料由施工方赔偿)我工段不同总类浇注料用水（胶水）量加水量对耐压强度的影响加水量对抗折强度的影响七、浇注料振捣浇注料振捣是保证浇注料质量的关键之二。新鲜浇注料倒入后，要马上振捣，最高不得超过300mm，振捣过程中要多点振捣。振动棒应快插慢拔，棒头要快速插到底，振捣至浇注料表面出浆为止（约40~50秒）。浇注料必须振捣密实，不得出现蜂窝麻面。在拆模板时，若出现蚂蜂窝等孔洞现象，必须由施工方拆除重打，浪费的材料由施工方赔偿。八、浇注料的养护及脱模)浇注料施工结束后，正常施工条件下，带模养护时间应不低于24h，脱模后自然养护时间不低于24h；冬季施工环境温度低于5℃时，应采取适当的保温措施，保持养护环境温度在5℃以上，同时脱模时间应保证在48h以上。排气孔的预留)对于水泥窑的中修、抢修以及养护时间不足时，可在上方的模板上预留直径为6mm的圆孔，浇注一段后扎入一次性的竹筷子来预留排气孔，孔距以100mm为佳。下面以窑口浇注料的施工规范为例分步骤进行讲解一、施工前的准备：1检查待浇注设备的外形及清洁情况；2检查施工机具的完好情况，振捣工具等必须有完好备用件；必须使用强力搅拌机；3检查锚固件型式、尺寸、布置及焊接质量，金属锚固件必须做好膨胀补偿处理；4检查周围耐火砖衬及隔热层的预防浇注料失水措施；5检查浇注料的包装和出厂日期，并进行预实验检查是否失效；过期失效的材料不得使用6检查施工用水，其水质必须达到饮用水的质量；7浇注料施工中要确保不停电，不中断施工；8浇注料施工前，应检查挡砖圈是否和筒体焊接牢固，同时检查护口铁是否有松动的现象。二、锚固件的制作、布置与焊接1锚固件的制作窑口部位锚固钉使用的材质为0Cr25Ni20，锚固件形式为“V”或“Y”型，其他制作结构见图。2.锚固件的布置锚固件的布置与锚固件的结构、尺寸密切相关，并随浇注料施工厚度的差别而异，具体的布置图见下图，图中锚固件的间距A的范围在150mm-200mm，可视窑型情况而定。⑴所用焊条的材质必须与锚固件材质相一致。⑵锚固件底座必须和筒体焊接牢固，焊缝饱满，把V型锚固件穿过圆孔后和底座点焊到一起（以浇注料振捣时不倾倒而高温时V型锚固件可移动为最佳）。⑶施工以前，需对锚固件表面涂刷2mm厚的沥青漆或缠绕胶带，同时，与耐火砖接触部位的耐火砖表面也需涂沥青漆作为防水层。3.锚固件的焊接四、模板的制作与安装前窑口施工一般采用木模板（厚度大于5mm）或钢制模板（厚度大于3mm）。制作必须便于前窑口边安装边浇注的快装条件；浇注面的木模板必须光滑，安装钢模前必须涂油以便于拆除。每次安装模板的高度不要超过0.7米高，每次模板安装的时间不得超过10分钟，以保证浇注料的连续施工。对于水泥窑的中修、抢修以及养护时间不足时，可在上方的模板上预留直径为6mm的圆孔，浇注一段后扎入一次性的竹筷子来预留排气孔，孔距以100mm为佳。五、浇注料的搅拌)先把整袋的耐火浇注料骨料倒入搅拌机中，然后把粉料小袋均匀的撒开，开机干混约1分钟的时间，然后开始加入纯洁的饮用水，加水量分两次加入，先加入总加水量的80%，搅拌2分钟后，视现场浇注料的搅拌效果再加入其余的水量。不同产品的加水量不同。)浇注料在搅拌时应根据现场气候条件严格控制加水量，并且搅拌时间要充分（不低于3分钟），搅拌效果以浇注料有一定的流动性但不流淌为佳，可参考下图。)搅拌好的浇注料须在15分钟之内用完并振捣成型，拌好的料在30分钟内未用完，凝结后的料块应扔掉。六、浇注料的振捣)应尽量使用大号振动棒进行振捣（直径≥70mm），模板内装料一次不得超过300mm，振动过程中应采用多点振捣，振动棒应快插慢拔，以表面翻浆为佳（约40秒），浇注料必须振捣密实，不得出现蜂窝麻面。七、膨胀缝的预留)膨胀缝的预留采用3mm厚的木质三合板，建议每500-600mm留一道膨胀缝（2500t/d以下的水泥窑建议1m预留一道膨胀缝），最好预留在两个护铁的交界处，预留的膨胀缝深度为衬里厚度减100mm。八、浇注料的养护与脱模)正常施工条件下，带模养护时间应不低于24h，脱模后自然养护时间不低于