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耐火澆注料施工時如何計算熱膨脹性?

作者:寰洋實業  發布日期:2018-07-09

耐火澆注料在熱工設備及高溫窯爐的應用是越來越廣闊,耐火澆注料在施工時要注意熱脹冷縮,要預留膨脹縫,下面寰洋實業為大家介紹一下耐火澆注料施工時如何計算熱膨脹性,以及膨脹縫的設置,請看詳細內容。

 

剛玉莫來石耐火澆注料

 

耐火澆注料在施工過程中會有較大的氣溫變化,寬度和體積也會隨之變化,影響到熱施工砌體的比例,甚至導致損壞。

熱膨脹的表現形式有兩種:線膨脹率和線膨脹參數,線膨脹率是由室溫到試驗氣溫之間的世陽寬度的變化率,線膨脹參數是有室溫到試驗氣溫之間,每升高1℃,寬度也會相比變化率,熱膨脹參數并不是一個恒定的數值,隨著氣溫的變化而變化。

耐火澆注料熱膨脹性的檢測方法

耐火澆注料的熱膨脹性測驗方法有兩種,頂桿法和望遠鏡子法,以規定的標準升溫速度將試驗品煉到特定氣溫,根據氣溫升高變化試樣氣溫的變化值,計算出線膨脹率和特定氣溫范圍內的人均線膨脹參數。

線膨脹率ρ是指由室溫到試驗溫度之間試樣長度的相對變化率(%)。線膨脹系數а是指由室溫到試驗溫度之間,每升高1℃,試樣長度的相對變化率,單位為1*10-6℃-1。相應地,體積膨脹用體積膨脹率(△V/V0)和體積膨脹系數β來表示,β=△V/(V0△T)。若線膨脹系數很小,則體積膨脹系數約等于線膨脹系數的3倍,即β=3а.熱膨脹系數實際上并不是一個恒定值,它隨著溫度的變化而變化,通常所說的都是指在一定的溫度范圍內的平均值。

其基本原理是以規定的升溫速度將試樣加熱到指定試驗溫度,測量隨溫度的升高試樣溫度的變化值,計算出隨溫度升高試樣的線膨脹率和指定溫度范圍內的平均線膨脹系數。(1)頂桿法試樣由室溫至試驗溫度各溫度間隔的線膨脹率按下式計算:ρ=[(L1-L0)+Ak]/L0*100%式中L0--試樣在室溫時的長度,mm;L1--試樣在耐火澆注料預制塊試驗溫度t時的長度,mm;Ak--在t時刻儀器的校正值,mm。試樣由室溫至試驗溫度線膨脹系數的計算公式為:а=ρ/(T-T0)*100式中ρ--試樣的線膨脹率;T0--室溫;T--試驗溫度。(2)望遠鏡法望遠鏡直讀法事用望遠鏡直接觀察爐內高溫下耐火澆注料預制塊試樣的膨脹值。試樣由室溫至試驗溫度的線膨脹率按下式計算:ρ=(Lt-L0)/L0*100%Lt-L0=△L1+△L2式中L0--試樣在室溫時的長度,mm;L1--試樣在t時刻的長度,mm;△L1,△L2--分別為試驗溫度t時,左右鏡筒中觀測點的長度變化,mm。

耐火澆注料在施工前需要進行必要的檢查,這樣才能夠施工的質量,凡是下述項目檢查合格后方可施工:

1、檢查周期耐火澆注料預制塊襯及隔熱層預防耐火澆注料失水的防范措施。

2、檢查施工機具的完好情況、攪拌、振搗工具等必須有完好的條件。

3、檢查施工用水,水質必須達到飲用水的標準。

4、檢查待澆注設備的表面及其清潔情況,要求施工表面必須清潔。

5、檢查錨固件的形狀、尺寸、布置及焊接質量,金屬錨固件必須做好膨脹補償處理。

6、檢查耐火澆注料的包裝和出廠日期,并進行預試驗檢查是否失效。

 

耐火澆注料必須根據材質要求合理的設置膨脹縫

(一)膨脹縫

爐墻,一般應縱向每隔3-3.5m設一條脹縫2mm(可用1mm厚聚乙烯波紋板兩塊)。爐頂較寬時應在爐頂中間或對稱設置一條或多條脹縫(可用lmm厚聚乙烯波紋板兩塊)。脹縫必須留在兩排錨固磚(或吊掛磚)之間,并避開孔洞等。

爐墻與爐頂的交換處,應設錯口式集中脹縫,水平和垂直方向縫寬各20mm,內填耐火纖維,防止異物落人,縫上部用壓縫磚蓋住。

端墻與縱墻之間,也設有錯口式集中脹縫20mm,并設背襯磚。

爐墻與爐底之間,以及爐底脹縫的設置,均應按常規磚砌爐底工業爐的設計要求留設。

(二)膨脹線

膨脹線是為了解決耐火澆注料的熱脹冷縮反應,在施工后應及時對爐襯表面進行修整和刮毛處理,并在表面按水平和垂直兩個方向設膨脹線(即開槽)。膨脹線位置在兩個錨固磚(或吊掛磚)之間,并避開孔洞。膨脹線留設距離,一般是0.9-1.5m,槽寬為5mm,槽深為50-80mm。

(三)通氣孔

在澆筑爐襯時,在開槽設膨脹線的同時,在不定形耐火材料內襯的受熱面應開設(扎)直徑為4-6mm的通氣孔,孔的間距一般為150-230mm,位置在兩個錨固磚(或吊掛磚)之間交錯排列,孔深度為襯體厚度的1/2-2/3。

開設(扎)通氣孔的目的,是使耐火可塑料壁深部在烘爐時產生的蒸汽易散發,并在干燥升溫中起著緩沖收縮與膨脹的作用。

耐火澆注料施工后的養護方法

不論是什么材質的耐火澆注料,施工后都必須得養護,否則會影響效果,也會影響效益。養護是影響澆注料使用性能的重要因素之一,也是容易被忽視的因素,拆模后的養護質量直接影響到澆注料的使用壽命及使用效果。制作耐火澆注料關鍵在于結合劑,保持產品的優良性能的結合劑好是結合劑能在一定的溫度下形成晶體,考慮到澆注料在各種不同情況下使用,晶體的形成應盡量在較低的溫度下為宜。因此,硅鋁膠顯然是比較合適的結合劑??紤]到價格低廉,選用自配的膠體-懸濁混合硅鋁膠,其中A12O3:SiO2應接近或與結晶體組成中比例相同。A12O3具有優良的水化后自發硬化性能,表面活性很大,在較低的溫度下容易與SiO2細粉反應形成結晶體,因此A12O3 + SiO2添加物也是理想的結合劑。實驗證明這兩種結合劑能在1000℃左右開始形成結晶體并具有良好的冷態強度。養護是為了使耐火澆注料中的結合劑有凝固和硬化時間,從而獲得足夠的初期強度。因此,澆注料施工完畢后應及時進行養護,視具體情況決定拆模與否。

養護時,可用濕麻袋或濕席子蓋在耐火澆注料表面并及時灑水以保持濕潤狀態,對于不方便蓋的部位(如立墻、頂墻)可用噴霧器在澆注料表面噴水氧護,養護時間好不少于2d。養護制度與澆注料的結合劑種類有關。生產中如果縮短養護時間,或根本不養護,往往造成下一步的烘烤出問題。

關于耐火澆注料施工時如何計算熱膨脹性及施工養護就介紹到這里,希望對大家有所幫助,寰洋實業作為專業的耐火澆注料廠家,我們擁有豐富的窯爐建設和改造經驗,如果您有相關的疑問和需求都可來電進行咨詢,我們會本著誠摯的服務態度向您提供專業的解決方案。


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