論文關鍵詞耐火澆注料 澆注 制模

論文摘要討論了狹小部位現場更換耐火材料采用分段制摸，分段澆注的施工方法，介紹了保證施工質量的措施。結果表明，耐火材料分段澆注不會對施工質量造成影響。

1、概述

轉變廢熱鍋爐（100E8）是我廠年產30萬噸合成氨生產高壓蒸汽的主要設備之一。它的主要作用是回收二段轉化爐出口工藝氣的熱量，生產12.5MPa高壓蒸汽。

因為二段轉化爐出口工藝氣溫度為869℃，超過了一般材料的溫度極限，因此，在設備的進口端管箱內安裝了一層保溫材料（VSL50）和一層耐火材料GC94。

轉變廢熱鍋爐（100E8）進口端管箱內耐火材料GC94為高鋁剛玉質耐火澆注料，由于使用多年，經常檢修，造成表層耐火材料開裂、松動、脫落，必須進行更換。

2、100E8進口端管箱概況

如圖1所示，100E8進口端管箱由ф1180mm的直管段與二段爐100R1工藝氣出口相接，ф1180變徑到ф1940mm的錐管段，ф1940mm的直管段及管板加強圈等部分組成整個進口端管箱。在ф1180變ф1940的錐管段上，設置了一個24″的人孔，保證人員檢修時正常進出。 管箱與直管段內襯有130mm厚的隔熱材料VSL50，75mm厚的GC94耐火材料。原始安裝時，耐火材料的澆注是將設備沿中心線垂直放置，從下向上一圈一圈澆注起來的。由于檢修現場條件限制，耐火材料檢修過程不能參照原始安裝的澆注方法，最大的難點是克服檢修空間、檢修位置窄小，工人進出安全通道設置的問題。

3、GC94層耐火材料澆筑（修復）：

根據圖1所示結構，修復思路為先恢復管板厚75的GC94澆注層，修補厚130mm的VSL50澆注層，澆注直徑1180和直徑1940直段的GC94層，最后澆注直徑1180變直徑1940錐管段的GC94層，最后完成人孔的施工，具體施工步驟如后所述。

3.1拆除進口端管箱GC94澆注層，在敲打過程中，注意保護錨固釘，火嘴，管板等易損部件，并盡量避免損傷（松動）內部VSL50層，以確保修理質量。

3.2 在管板缺陷全部處理完畢，熱處理合格后，分層澆注管板GC94耐火材料，注意錨固釘的位置及完好情況，并涂刷瀝青漆2次以上。

3.3 補齊損傷或厚度達不到130mm的VSL50澆注層，補齊所有錨固釘并將螺紋擰緊，按要求測量其外露高度為55mm，涂刷2遍以上瀝清漆，并在端部套上塑料管套。

3.4 ф1940直管段澆注

3.4.1 管板耐火材料澆注已經完成，且己經脫模。

3.4.2 模具制作參照圖2所示，具體尺寸由于人孔限制，需要進行現場調配、合模?？紤]人孔大小及工作面回轉半徑，每件模板的長度按照圖紙要求為401mm，整個圓周分為8等份。

3.4.3 在底部位置和頂部位置，預留ф38mm和ф25mm的排放口與儀表口。

3.4.4 整個圓弧分8次成形，以最底部為起點，兩側對稱施工，且在耐火材料成形后拆模，因此3.4.2項木模制作6套，最后2模，在前面澆注的耐火材料脫模后進行澆注，這樣既保證了足夠的工作面，也可以利用拆下的模具。

3.5 ф1180直管段澆注

3.5.1 木模制作參照圖3所示，長度控制在1065mm，整個圓周平均分為4等份。

3.5.2 整個圓弧分4次成形，以最低點為澆注基點，沿著圓周逐步向上澆注，最后封頂一模，在其余3模拆除模具后澆注，模具中央開設進料口。 3.6錐管段澆注

3.6.1 模具制作參照圖4及圖5。圖4為人孔澆注模具，圖5為錐管段澆注模具，具體尺寸如圖所示。

3.6.1.1 人孔模具制作為兩件，即圓環與接管，組裝成形后圖4所示：

3.6.1.2 錐面澆注模具組合如圖5所示。為了保證木模順利入出工作面，模具長度1415mm尺寸制作時分為2段，每段長為760mm，錐體圓周平均分為8份。

3.6.2 澆注起點為最低點，從兩側向上延伸，澆注到人孔部位時，先將人孔模具支撐好，并澆注287mm長的VSL50澆注料，然后才將錐面模具就位，且去除人孔部位的木板，讓人孔模具露置在錐面模具內部，固定合格后進行澆注。

3.6.3 由于該部位變化多，施工難度大，錐面模具加工6套，且支撐條與弧形板間以榫頭固定。

3.6.4 支撐好人孔模具后，人孔過流部位直徑最小為268mm，因此，澆注耐火材料時，支撐一模就澆注一模，收口部位選擇在人孔位置，且安裝人孔部位模具時，已經將其他模具全部拆除。

3.7.GC94耐火材料施工

3.7.1 按照供貨說明及檢驗的要求進行配料：

加水量控制在9—10%，攪拌時用手檢法檢驗，以手握能成團，用力不冒漿，自由落地不松散為合格；

水泥加入量控制在10%，既要保證耐火材料有一定的強度、耐沖刷性能，也要保證不因為加入過多的水泥引起耐火材料開裂。

混料時，耐火材料骨料必須先攪拌均勻，加入水泥后攪拌一分鐘，然后按照總加水量的30%、70%、100%分三次加水，每次加水前，耐火材料必須吃水均勻，在加入全部用水量后，必須攪拌2分鐘。

3.7.2 澆注要求

加水后的耐火材料，必須在30分鐘內用完，超過30分鐘沒有用完的耐火材料，棄之不用。

澆注過程中，不允許進行再次加水施工。

澆注的耐火材料，必須振打密實，表面平整，不能有氣孔、表層離析、疏松等缺陷。對澆注缺陷的修補，打出3顆以上錨固釘并重新做模澆注。

3.8 耐火澆注材料養護

3.8.1 耐火材料澆注后，在初凝時，即開始進行濕養護，時間至少為24小時，然后自然養護，要求在72小時以上。

3.8.2 養護用水質達到飲用水以上標準

4、分析與討論

該設備與二段轉化爐100R1緊連，后者已充N2對觸媒進行保護，通道已經徹底隔離，因此設備內作業時，只有一個人孔可供施工材料及人員進出，作業面很小，事故狀況施救困難，加上耐火材料分為保溫層和耐火層，施工難度大不易保證澆注質量。但是，通過合理制模，分段澆注的方法，解決了狹小部位現場更換耐火材料的難題，為類似的檢修工作提供了依據。

5、結論

我廠廢熱鍋爐從2004年9月更換耐火材料至今，運行情況良好，說明狹小部位現場更換耐火材料是可行的。在嚴格遵守施工規范的前提下，分段澆注耐火材料不會對施工質量造成影響。