淺談高爐本體砌築中不定形耐火材料的施工方法
工程技術
作者：楊春雨 宋新明
【摘要】介紹了不定形耐火材料的定義及分類，並介紹了高爐本體砌築中的不定形耐火材料的施工方法。
【關鍵詞】不定形耐火材料；高爐；施工
1、不定形耐火材料簡介
1.1不定形耐火材料的定義
不定形耐火材料：不定形耐火材料是由耐火骨料和粉料、結合劑或另摻外加劑以一定比例組成的混合料，能直接使用或加適當的液體調配後使用。即該料是一種不經過煆燒的新型耐火材料，其耐火度不低於1580℃。
骨料：指粒徑大於0.088mm的顆粒料，它是不定形耐火材料組織結構中的主要材料，起骨架作用，它決定了不定形耐火材料的物理力學和高溫性能，也是決定材料屬性及應用範圍的重要依據。
粉料：也稱細粉，指粒徑小於0.088mm的顆粒料，它是不定形耐火材料組織結構中的基質之一，在高溫下起連接骨料的作用，使之獲得物理力學和使用性能。細粉能填充骨料的孔隙，賦予或改散不定形耐火材料的作業性能及致密度。
結合劑：指能使耐火骨料和粉料膠結起來顯示一定強度的材料。結合劑是不定形耐火材料的重要組份，可用無機、有機及其複合物等材料，其主要品種有水泥、水玻璃、磷酸、溶膠、樹脂、軟質粘土和某些超微粉等。
添加劑：是強化結合劑作用和提高基質相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和結合劑構成的基本組份之外的材料，故也稱外加劑。如增塑劑，促凝劑，緩凝劑，助燒結劑，膨脹劑等。
另外，對粉料中很細的部分分別規定：粒徑中小於5μm的是微粉；粒徑中小於1μm的是超微粉。
1.2不定形耐火材料的分類
A按結合劑品種分為：無機不定形耐火材、有機不定形耐火材和複合不定形耐火材。
B按施工製作方法分為：澆注料、可塑料、搗打料、噴塗料、塗抹料、投射料、壓入料及火泥。
C按耐火骨料的品種分為：高鋁質、粘土質、半矽質、矽質、鎂質等。
2、高爐本體砌築中不定形耐火材料的施工方法
2.1高爐本體中不定形耐火材料應用的部位
爐基：耐熱混凝土、耐火澆注料、碳素搗打料。
爐底：碳素搗打料、低水泥剛玉搗打料。
爐缸：緩衝泥漿、低水泥剛玉澆注料。
風口以上：噴塗料。
整個高爐本體：耐火泥漿。
爐殼與冷卻壁直接縫隙：無水壓入泥漿。
相鄰冷卻壁間縫隙：鐵屑填料。
2.2不定形耐火材料的施工方法
A、耐火泥漿的施工
耐火泥漿是用作耐火砌體接縫的不定形耐火材料，由一定顆粒配比的耐火粉料和結合劑、外加劑組成，加水或液態結合劑調成漿體。耐火泥漿依其結合劑凝結硬化特點可分為水硬性、熱硬性、氣硬性耐火泥漿。高爐用耐火泥漿主要為炭質膠泥、粘土泥漿和磷酸鹽泥漿等。其中炭質膠泥一般為成品，而粘土泥漿和磷酸鹽泥漿需要進行攪拌。耐火泥漿的攪拌需要按照廠家提供的使用說明書，嚴格控製加水量。攪拌不同材質的耐火泥漿需要將攪拌機清理幹淨後再進行。
爐底碳磚及爐缸環形炭塊的設計磚縫一般為1mm，砌築時使用刮油刀將炭質膠泥均勻的塗在所要砌築的碳磚上，使用吸盤將碳磚就位，個別磚縫需要調整時，使用兩側加木楔調整或使用千斤頂調整。
砌築磷酸鹽泥漿和粘土泥漿使用大鏟或瓦刀將泥漿均勻的塗在磚上，采用兩麵打灰法擠漿砌築，以滿足灰縫厚度及泥漿飽滿度的要求。
B、搗打料的施工
耐火搗打料是用人工或機械搗打施工，並通過加熱硬化的不定形耐火材料。由具有一定級配的耐火骨料、粉料、結合劑、外加劑組成，加水或其他液體經過混煉而成。根據使用需要可由各種材質的耐火骨料與粉料配置搗打料，同時依據耐火骨料材質和使用要求選用合適的結合劑。
1）炭搗料施工
a爐基及爐底炭搗料可一次完成搗打，嚴格按炭搗料的使用說明進行施工。
b大麵積部分用平板振動夯搗打密實，振動夯振動不到的地方用風動搗固錘以一錘壓半錘的順序搗打，直至達到設計的密實度要求。
c搗完後料麵稍高於設計標高2—5mm再用鏟刀鏟平。
d經測定料麵過低處，要挖30mm深重新填料搗打，每次搗結的厚度不得小於30mm。
2）陶瓷墊與環形炭塊間隙的低水泥剛玉搗打料施工
按照使用說明書使用強製攪拌機攪拌，嚴格控製配比，施工時分層搗打，直至達到設計要求。