窯頭燃燒器澆注料受飛砂料的磨蝕和高溫侵蝕,使用壽命一般比較短,尤其是頭部及下底面磨損較為嚴(yán)重。 通過對(duì)多種燃燒器澆注料施工方法及其使用壽命的對(duì)比分析,對(duì)燃燒器澆注料的施工方法進(jìn)行了改進(jìn),使燃燒器澆注料的使用周期得到了延長(zhǎng)。 1 改進(jìn)前的施工方法及存在的問題 改進(jìn)前燃燒器澆注料的施工程序是:清理舊的澆注料,焊接新的錨固件,在錨固件上涂刷瀝青漆,架設(shè)模板,預(yù)留膨脹縫,最后進(jìn)行澆筑。 按澆筑時(shí)燃燒器的擺放位置,施工方式分為橫放和豎放兩種。 豎放施工需要用吊車將燃燒器吊起與地面垂直, 施工難度大高空作業(yè)有一定的危險(xiǎn)性;相比而言,橫放施工更為方便簡(jiǎn)潔,施工難度小,因此采用橫放施工方法。常用的澆筑方法有以下兩種:第一種為分段整體澆筑,即先澆筑完一段,待澆注料凝固后再進(jìn)行下一段的澆筑,依次完成整根燃燒器的澆筑過程;第二種為整根燃燒器整體澆筑, 即架設(shè)好整根燃燒器的模板,一次性完成澆筑。 由于上述兩種方法均為整體澆筑,需要在整個(gè)燃燒器圓周架設(shè)模板,由于是橫放施工,只能預(yù)留環(huán)向膨脹縫,沒有徑向膨脹間隙,會(huì)造成燃燒器澆注料的膨脹不均勻, 在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫。另一方面, 預(yù)留膨脹縫的材料在模板內(nèi)部不易固定容易歪斜,如果預(yù)留的膨脹板歪斜嚴(yán)重,則會(huì)造成燃燒器澆注料分層脫落。 此外,由于模板內(nèi)部無支點(diǎn),經(jīng)常出現(xiàn)澆注料薄厚不均勻的現(xiàn)象。澆筑時(shí)為保證澆注料具有較好的流動(dòng)性,滿足施工條件,要求澆注料加水量大( >7.5% ),這是整體澆筑的另一個(gè)弊端。 澆注料中加入過量的水會(huì)導(dǎo)致泌水以及料漿與骨料的離析,造成料漿的損失,如果離析現(xiàn)象嚴(yán)重,澆注料凝固后表面易出現(xiàn)“沙窩”現(xiàn)象,從而使?jié)沧⒘系膹?qiáng)度大幅度降低。 另一方面由于是整個(gè)燃燒器圓周支模,澆筑時(shí)振動(dòng)棒無法振到燃燒器的下表面,澆注料容易出現(xiàn) “空洞”現(xiàn)象。 出現(xiàn)這種現(xiàn)象輕則用澆注料進(jìn)行填補(bǔ),重則需要拆除重新澆筑,既降低了施工效率,又影響燃燒器的使用壽命。 2 模板與預(yù)留膨脹縫的改進(jìn) 2.1 模板改進(jìn) 改進(jìn)前模板使用鋼模,由鋼板卷制而成,用螺栓連接,并在上部預(yù)留兩個(gè)澆筑孔改進(jìn)后的模板采用 3mm 厚的鋼板卷制而成,從兩側(cè)沿徑向從中間分成上下兩半。 燃燒器尺寸為Φ0.56m×7.2m ,澆注料厚度 100mm ,模板沿軸向共分為 7 段 , 分 別 是 尺 寸 為 Φ0.76m ×1m 的 6 段 和Φ0.76m×1.2m 的 1 段。 每一段的上半部分都留有兩個(gè)200mm×200mm 的方形澆筑孔, 軸向端面與徑向連接處都用螺栓連接。 用 3mm 厚的耐熱鋼板制作一個(gè)內(nèi)徑為 0.56m 、外徑 0.76m 的端面圓環(huán)擋板套在燃燒器頭部最前端焊接牢固,環(huán)形擋板周圍與模板的縫隙用高鋁棉填充,以防止?jié)沧⒘狭蠞{漏出。 在燃燒器上每隔 1m 用耐熱鋼筋焊對(duì)稱的四個(gè)高 10cm 的支點(diǎn),保證澆筑時(shí)鋼模不發(fā)生徑向位移。 2.2 預(yù)留膨脹縫材料和放置方法的改進(jìn) 改造前預(yù)留膨脹縫一般采用 3mm 厚的木板直接放在模板內(nèi)部,不能很好地固定,在澆筑的過程中受澆注料的擠壓和振動(dòng)的影響很容易歪斜。 改進(jìn)后的預(yù)留膨脹縫采用 5mm 厚的聚乙烯多空板,環(huán)向和徑向膨脹板可適當(dāng)超出模板,直接夾在軸向及徑向連接的鋼模中間用螺栓固定, 既能防止膨脹板發(fā)生位移,又增加了鋼模連接部位的密封性,同時(shí)還保證了燃燒器澆注料在徑向和軸向均具有足夠的熱膨脹量。 3 改進(jìn)后的施工步驟 (1) 對(duì)燃燒器錨固件進(jìn)行焊接并涂刷瀝青漆 ; (2) 準(zhǔn)備 1~2 個(gè) 2000mL 量杯 , 以準(zhǔn)確控制加水量; (3)在鋼模內(nèi)表面涂刷機(jī)油,保證脫模時(shí)不粘連澆注料; (4)將 7 段鋼模的下半部分的每一塊軸向連接部位中間放置整圈環(huán)向膨脹板,并用螺栓連接 , 在鋼模兩側(cè)的徑向連接處各放置 3 個(gè)均勻分布的千斤頂做支撐,用千斤頂將鋼模與燃燒器下表面調(diào)整至合適位置,確保澆筑施工時(shí)鋼模穩(wěn)定; (5)從鋼模的兩側(cè)入料,進(jìn)行整根燃燒器下半部分的澆筑,由于入料點(diǎn)多,振動(dòng)棒可以從燃燒器兩側(cè)直接伸至燃燒器下表面底部進(jìn)行振動(dòng), 且振動(dòng)點(diǎn)較多,澆注料加水量可以控制在 5.8%~6% ; (6)將下半部分澆注料灌滿振平后,放置徑向膨脹板,然后再依次架設(shè)上半部分的鋼模,用螺栓連接上下兩部分鋼模; (7)燃燒器上半部分澆注時(shí)由于只能從預(yù)留的兩個(gè)澆筑孔入料,振動(dòng)棒振動(dòng)點(diǎn)少,加水量需要適當(dāng)加大,控制在 6.2%~6.5% ; (8)正常放置 48h 后拆模,用小火低溫烘烤 10h 。 4 效果 通過以上改進(jìn),解決了因施工缺陷導(dǎo)致的澆注料膨脹不均勻,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫和分層脫落的問題,杜絕了因加水量過大造成澆注料凝固后出現(xiàn)表面 “沙窩”的現(xiàn)象。 改進(jìn)后的施工方式采用上、下兩部分分開澆筑,加水量減少,提高了燃燒器澆注料的整體強(qiáng)度,使燃燒器的使用壽命增加了一倍,為窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)。