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浅析冶金炉窑耐火喷涂料施工技术

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年06月17日

  摘要:在冶金炉窑建筑行业中,耐火喷涂料具有施工速度快,没有缝隙、无需支模、工序简单、效率高等优点,因而在冶金炉窑的修建和维修中,得到了广泛的应用,尤其在专业炉的检修过程中,可大大缩短停炉检修时间,降低维修成本、提高经济效益。基于此,本文主要对冶金炉窑耐火喷涂料施工技术进行了探讨。

  关键词:冶金炉窑;耐火喷涂料;施工技术
  中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
  
  0.引言
  冶金炉窑中,耐火喷涂料喷涂施工具有操作复杂,回弹率高,致密性与同系列浇注料相比略差等缺点。在喷涂料施工过程中如何解决上述的难题,优质高效的完成施工任务,如何降低喷涂料回弹率,提高施工质量,延长喷枪头使用寿命及提高高空作业安全性等问题,是一直困扰施工单位的技术性难题。相关技术人员经过多年的施工实践和技术总结、提炼,通过采用新材料制作喷枪头,在喷射不同受喷面时选用不同直径及长度的喷枪,总结了一套独有的喷涂施工操作方法,并成功应用于多项工程,取得了良好的社会效益和经济效益。
  1.喷涂施工技术及原理
  该喷涂施工技术原理及核心部分在于工程施工前在实验室内根据不同的配方(一般先加4%-7%水份润湿,枪口处控制水灰比10%左右),用手抓料甩至带锚固钉的半米见方钢板上,简易判断粘结效果,根据试验确定混合料中添加剂比例。并在实际施工每个作业班组采用从一个方向向另一个方向绕弹簧式(范围在0.4m左右)向前推进喷涂,直至喷涂层达到规定厚度为止不得间断,并控制喷枪与被喷涂工件面之间(0.8-1.2m)的最佳距离,准确控制喷涂层厚度,来提高喷涂层致密性及粘结力,降低喷涂料的回弹率,减少修型等带来的材料损失。
  在喷涂机具方面,喷枪头制成可调换式的,材料选用耐磨性好、内壁光滑有弹性的热塑弹性橡胶材质(壁厚为δ=10mm)。当大面积喷涂且空间允许时选用内径Φ35mm,长度约为600mm枪头,这种比常规尺寸加长的枪头,有助于喷涂料搅拌更均匀,提高枪头稳定性,利于安全,详见图1。在管道等小面积喷涂作业时选用Φ50mm,长度约为300mm枪头,这样喷涂料发散性强,不宜起堆,能够使喷涂料均匀喷开,详见图2。
  
  此外热塑弹性橡胶材料材质的耐磨性非常强,比普通钢制及橡胶材质的枪头的使用寿命延长20%左右,钢制的由于重,开关机时,枪头会产生很大冲击力,喷枪手在操作时存在很大安全隐患。橡胶材质耐磨性没有热塑弹性橡胶材料好,尤其容易造成堵管。因而选用热塑弹性橡胶材料材质无论是安全还是施工质量上都是最好选择。
  2.工艺流程及操作要点
  2.1工艺流程
  工艺流程如图3
  
  2.2操作要点
  喷涂作业对于保证喷涂料的质量和回弹率有重要影响,根据加水(或溶液)的顺序和用水量不同分为湿法、半干法和干法三种。其中湿法是先将喷涂料拌成混凝土泥浆后再进行喷涂作业,半干法是先将喷涂料加少量水润湿,发送到喷嘴处再加剩余的水(或溶液),干法的用水量(或溶液)全部在喷嘴处加入,综合比较半干法施工回弹率最低,也是最常用的施工方法,下面重点介绍半干法施工要点。
  2.2.1施工准备
  1、喷涂施工作业前,应对现场施工、试验、机械、管理等岗位的工作人员进行岗前培训考核,未经培训或考核不合格的人员不得进入施工现场,同时应进行全面的技术安全交底。
  2、施工前必须对喷涂施工机械进行全面清理、检查、调试、校核,并试运行正常。
  3、施工前所有机械必须设专人操作、维护检修,必须配置充足的照明和性能良好的通讯设施。
  4、开机前应先送风,同时打开主控制阀,以检查全部风管、 出料弯头及风包上压力表接头等是否漏风。调节摩擦片压板螺丝,使摩擦片与摩擦盘之间不漏风为止。
  2.2.2喷涂料机具的选用
  为了喷涂工作的顺利进行,在喷涂前要做好充分施工机具的选用、调试及准备工作。
  1、轻、重质喷涂作业时选用的喷涂设备包括:涡浆式混凝土搅拌机(350L)、皮带机(有的还配有往复振动筛)、旋片式喷涂机、电动空气压缩机(12m3/min)、气包、电动多级离心清水泵及各种管路。
  2、耐火陶瓷纤维(或渣棉)喷涂作业的喷涂站设备包括:喷涂机、电动空气压缩机(12m3/min)、压送泵、挤压泵、喷枪及各种管路。
  3、如采用风动马达喷涂机,施工前应对机体各部件包括供料钵、分配盘、振动剪、密封环和摩擦片进行拆卸检查。发现磨损超过允许范围,则应及时更换,随后恢复安装时,应进行加油润滑,先开机操作,再慢慢打开空气阀,输入压缩空气以检查其密封部位是否密封。
  4、采用电动马达喷涂机时,施工前应检查:料孔的小料孔与旋转体料孔安装位置是否错开180°,同时要求不得有杂物落入;变料卡位置是否与喷涂量相适应,同时卡板要装平,不得倾斜;旋转体、摩擦盘和摩擦片三者之间的接触面及出料弯头内是否清除干净。上述工作完成后,还应检查各部件连接和管路接头是否拧紧。其次,应进行通风检查。
  5、对喷涂施工主机各部件检查和通风检查,确认机械完好后,对喷涂作业线的全部机械组织联动试车,运转合格后开始试喷。
  2.2.3喷涂作业要领
  1、喷涂前对受喷面进行预处理,需要喷涂的部位应事先用压缩空气吹净表面的残料和灰尘,再用钢刷刷扫干净,以确保喷涂质量。
  2、对所有准备工作进行检查,包括对作业地点的安全工作情况和使用机具的情况,确认就绪后,与喷涂机操作工取得联系,开始送料、送水。
  3、喷涂作业每个喷涂流水线为一个作业班,喷枪由2-3人交替操作,连续喷涂,从一端至另一端绕弹簧式向前推进,直至喷涂层达到规定厚度为止,不得间断,以避免产生接缝、夹层和空鼓等质量问题。
  4、喷涂料配合比的确定
  在搅拌过程中控制加水量在4%~7%的范围内,对喷涂料进行润湿,保证水料比率,并加入适量结合剂混合(结合剂如:水玻璃等),是喷涂施工质量的关键。可以用抓一把混合料在手里,松开后,混合料团刚好不散为宜,操作人员也可根据施工情况调节喷枪尾部的调水阀,选择适宜水料比,保证喷涂料的密度和质量。
  5、不同形式的受喷面,采用不同的操作方法。
  对于直墙面及圆筒部位喷涂作业一般应自上至下进行,管道面应先下半圆后上半圆喷涂,异型施工面应先难后易,先下后上,(如管道内径小于1750mm,不适宜机械喷涂,应采用支模浇注或手工作业方法进)。
  6、喷涂应分段连续进行,一次喷到设计厚度。
  如内衬较厚需分层喷涂时,应在前层喷涂料初凝前喷完次层。附着在支承件上或管道底部的回弹料应及时清除。但对于耐酸喷涂料时,要严格分层进行,在每层喷完后要间隔一段时间,待耐酸喷涂料凝结后,在进行第2、3层喷涂。
  7、复合衬喷涂,先一次性喷完保温层,待强度上来后,再一次性喷涂耐火层,一般间隔3-5h,具体应视环境温度和强度确定。否则保温料密度小,一次性喷涂复合衬,重质料易带掉轻质料,造成大面积脱落,浪费材料。
  8、施工中断,宜将接槎处做成直槎,以利新、旧料的连接。复喷时,应在接槎处,喷水润湿。
  9、喷涂层厚度的控制
  喷涂层厚度控制在锚固件全部被埋没后,喷涂料位到初凝时,用Φ2㎜金属探针插入喷涂完的施工面测定其厚度,或每平方米焊接一根和厚度相同长度直条钢丝,来测定喷涂料的厚度,及时检查,以便进行整修,必要时,可对料层进行精加工,但不得对其表面进行抹光。
  3.效益分析
  通过采用了内壁光滑,具有高耐磨性的可调式热塑弹性橡胶材质喷枪头,选用不同直径及长度的喷枪头喷射不同受喷面,并采取绕弹簧式一次喷涂至规定厚度操作方法,并科学控制喷枪头与受喷面垂直距离。保证了施工质量,缩短了工期,降低了喷涂料回弹损耗率,减少了修型损耗,提高了系统的安全性,节约了施工成本,增加了公司收益,具有良好的经济和社会效益。
  该方法与传统方法施工材料损耗率对比如下表:
  
  
  4.结语
  本施工技术可适用于冶金炉窑不定型耐火材料施工中需要快速、低成本、安装模具较困难、需要进一步降低施工成本、空间狭小、形状不规则或复杂、炉衬较薄部位,以及需要隔热防护的空间结构等一些特殊工程的内衬施工。通过不断总结改进喷涂施工技术,不仅具有理论意义,也为提高喷涂施工质量,节约施工成本起着重要的经济意义。
  
  参考文献
  [1]张巍,李亮,戴文勇.湿法喷涂料的研制[J]. 耐火与石灰. 2010(01)
  [2]张巍,戴文勇.叶腊石对焦宝石基喷涂料性能的影响[J]. 耐火与石灰. 2008(06)
  [3]姚亚双,田先明,郑吉红,刘毅,洪学勤.转炉镁碳质喷补料的研制与应用[J]. 炼钢. 2011(03)
  [4]秦岩,刘国涛,童则明,陈勇.高炉用铝碳化硅质喷补料的研制[J]. 硅酸盐通报. 2011(03)

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