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 钢纤维增强浇注料预制块在阳极焙烧炉炉墙上的应用

钢纤维增强浇注料预制块在阳极焙烧炉炉墙上的应用

  白银铝厂白银730900无f浆砌泥横墙//火道盖板/Kill/11I/i中层中右层预制板/预制板/illllll/I!/:/i-/卜石层顶制很八i异型砖炉墙预制块炉墙注料预制块替代传统的小块异型砖,在国内尚属首次。应用结果表明,该方法在不改变焙烧技术条件的情况下,就可以完成阳极焙烧炉的大修和改造工作,具有投资省、节能效果好、寿命长和施工方便等特点。

  炉,应用1刖言白银铝厂一期54室阳极焙烧炉己运行了10年,其寿命己基本接近使用极限。如何能用一种新型耐火材料替代传统的小块异型耐火砖砌炉,既不改变焙烧技术条件,又可在短时间内完成阳极焙烧炉的大修和改造工作,是我厂工程技术人员研宄的热点和前沿课题。

  2砌筑方法我厂与河南某耐火材料厂共同开发研制出了钢纤维耐火浇注料预制块炉墙。它是采用上下各两大块,中间三大块共计七大块,分三层拼装而成,替代传统的39层小块异型砖砌筑的炉墙,两种不同砌炉方法比较详见。

  应用结果表明:钢纤维耐火浇注料预制块结构焙烧炉焙烧出的阳极无论是理化指标还是使用情况,完全达到了传统小块砖结构焙烧炉焙烧出的阳极质量要求,同时也满足了电解工艺的使用要求。

  3工艺与性能将制作预制结构炉墙的散状钢纤维耐火浇注传统异型砖与预制块砌炉示意图料分别配入5%的625高铝水泥和7%的洁净水混合成半干物料,置于钢质模具内经振动成型后烘烤即可直接使用。预制块和异型耐火砖理化性能列入表1.表1预制块和异型砖的理化性能项目预制块异型砖横墙及烟道异型砖27~丑、52~显气孔率/体积密度/g13cm-3荷重软化温度/常温耐压强度/MPa由表1可见:预制块的体积密度、耐压强度都优于异型砖的质量要求,其它物理性能二者基本相当,但预制块A1203含量比异型砖高出30%:1999一4使用条件阳极焙烧炉采用发生炉煤气做燃料。煤气温度5~25C,煤气压力>4000Pa,高温炉室火道温预制结构炉墙与异型砖结构炉墙焙烧出的阳极质量见表2.表2预制墙与砖墙焙烧阳极质量指标项目灰分真密度体积密度气孔率比电阻/阳。m耐压强度/MPa预制墙1预制墙2砖墙由表2可见:预制结构与异型砖焙烧炉焙烧的阳极各项理化性能相当,质量优良。为实现不改变焙烧技术条件,在短期内完成阳极焙烧炉的大修和改造工作奠定了基础。

  经过半年来对采用14条预制结构炉墙的3个焙烧炉室的状况观察和综合比较,我们认为预制结构炉墙有以下优点:修炉时间缩短,节约人、财、物力。由于每条炉墙只用7大块(重约7t)钢纤维浇注料预制结构替代了传统的39层小块异型砖(重约8t)在现场进行整体吊装,工作时间从过去的16h缩减为6h,施工人员从过去的14人减少为8人,大大提高了劳动生产率。

  制作预制结构炉墙的钢纤维浇注料是以松散状混合物交货,在使用现场混合成半干物料分别置于7块钢质模具内,用振动台振动成型,与传统砌炉用的小块异型砖相比,具有制作简单低温定型和使用方便等特点,避免了厂家制成后在运输和装卸中造成的破损和浪费问题。

  预制结构炉墙内含高强钢纤维,不但具有韧性好、荷重软化温度高、高温抗折强度高和抗热震性好等特点,而且Al23含量高、抗侵蚀性好,延长了炉墙寿命。在现场观察到,经历半年焙烧周期预热、焙烧、冷却出炉到装炉四个温度变化的异型砖结构炉墙的火道盖板与39层砖结构裂开,两头翘起,炉墙中部下沉,鼓肚和变形严重,而预制块结构炉墙火道盖板两头不翘起,炉墙基本无开裂现象,不鼓肚不变形,中部不下沉,整体性、气密性良好。

  由于钢纤维耐火浇注料的热导率比异型耐火砖高,蓄热能力低,这样就减少了炉体蓄热量,降低了散热损失,加速了热量传递,节能效果好。

  综上所述,钢纤维耐火浇注料预制块结构炉墙有许多异型砖结构炉墙不可比拟的优点,替代异型砖结构炉墙是生产所迫,符合白银铝厂生产实际,是非常必要而且可行的。

  5使用结果通过对14条采用预制块结构炉墙焙烧的阳极,先后在155kA预焙阳极电解槽上使用达半年之久的跟踪考核,很少见有阳极裂纹和掉块现象发生,钢爪与炭块结合牢固。由于焙烧阳极重量、体积密度和耐压强度都达到了使用要求,使用过程中阳极的热导率也相应加,这对电解时的升温速度非常有利。阳极消耗速度经计算从每天的14.5~15mm降低到目前的13.5~14mm电解使用周期从25d延长到27d吨铝阳极净耗从500kg降低到目前474kg创历史最好水平。

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