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冬季耐火浇注料如何施工?

 唐山港陆高钙灰 2021-11-28

前几天,有一西北客户打来电话,寻求十冬腊月天的现在,我们供给他们的浇注料怎么施工?要不要加促凝剂?仅以此篇文章献给正在施工和准备施工的朋友们。                                                                                              冬季来临,耐火浇注料施工在室外温度连续5-8天低于5℃或者低于0℃,施工时就必须采用冬季施工技术措施。做好对工作环境的封闭、挡风、加热和保暖工作,保持浇筑后衬里的温度在5℃以上。最近的气温越来越低,因此很多施工上都会受到一些影响,耐火制品类的还好说,今儿个主要说说不定型耐火浇注料方面。

耐火浇注料和耐火预制件在施工时的工作温度应高于10℃。采用加热法养护浇注料,加热调制耐火浇注料用水时,硅酸盐水泥结合的耐火浇注料用水温度60℃加热养护80℃,铝酸盐水泥结合的高铝耐火浇注料用水温度30℃, 加热养护温度30℃,硅酸钠结合耐火浇注料用水温度30℃,加热养护温度60℃。以前我们也讲过关于冬季耐火浇注料施工的一些注意事项,有些企业可能认为不太重要,其实在国标当中,有好几个标准文件里都对耐火浇注料冬季施工做了相应的规定。

耐火浇注料施工技术要求

( 一 ) 耐火浇注料的施工程序

材料检查验收—施工面清理—锚固钉焊接—模板制作安装—防水剂涂刷—浇注料搅拌并制作试块—浇注并振捣—拆除模板—膨胀缝预留及填充—成品养护。

( 二 )施工前的技术要求

1 . 与浇注料接触的钢结构和设备表面,应清除浮锈及杂物。

2 . 不得随意改变浇注料的配比或随意在搅拌好的浇注料中加水或其他物料。

( 三 )施工中的技术要求 .

1 . 搅拌耐火浇注料的用水应采用洁净水。

2 . 浇注用的模板应有足够的刚度和强度,支模尺寸应准确,并应防止在施工过程中变形。模板接缝应严密,不漏浆。对模板应采取防粘措施。与浇注料接触的隔热砌休的表面,应采取防水措施。

3 . 浇注料应采用强制式搅拌机搅拌。搅拌时间及液体加入量应按施工说明执行。变更用料牌号时,搅拌机、料斗、称量容器等均应冲洗干净。

4 . 搅拌好的耐火浇注料,应在30min内浇注完成,或根据施工说明要求在规定的时间内浇注完。已初凝的浇注料不得使用。

5 . 整体浇注耐火内衬膨胀缝的设置,应按设计规定。若无规定时,每米长的内衬膨胀缝的平均数值,可采用下列数据:黏土耐火浇注料为4 ~ 6mm; 高铝水泥耐火浇注料为6 ~ 8mm;憐酸盐耐火绕注料为6 ~ 8mm;水玻璃耐火铙注料为4 ~ 6mm; 桂酸盐水泥耐火烧注料为5 ~ 8mm。

6 . 耐火浇注料的浇注,应连续进行。在前层浇注料初凝前,应将次层浇注料浇注完 毕 ;间歇超过初凝时间,应按施工缝要求进行处理。施工缝宜留在同一排锚固砖的中心线上。

7 . 耐火浇注料在施工后,应按设计规定的方法养护。养护期间,不得受外力及振动。

8 . 拆模。不承重模板,应在浇注料强度能保证其表面及棱角不因拆模而受损坏或变形时,才可拆模。承重模板应在浇注料达到设计强度70%之后,才可拆模。热硬性浇注料应烘烤到指定温度之后,才可拆模。

9 . 浇注衬体表面不应有剥落、裂缝、孔洞等缺陷。可允许有轻微的网状裂纹。

10.耐火浇注料的预制件,不宜在露天堆放。露天堆放时,应采取防雨防潮措施。

 (四) 耐火喷涂料施工技术要求

1 . 喷涂料应采用半干法喷涂,喷涂料加入喷涂机之前,应适当加水润湿,并搅拌均匀。

2 . 喷涂时,料和水应均匀连续喷射,喷涂面上不允许出现干料或流淌。

3 . 喷涂方向应垂直于受喷面,喷嘴与喷涂面的距离宜为1〜1.5m,喷嘴应不断地进行螺旋式移动,使粗细颗粒分布均匀。

4 . 喷涂应分段连续进行,一次喷到设计厚度,内衬较厚需分层喷涂时,应在前层喷涂料凝结前喷完次层。

5 . 施工中断时,宜将接槎处做成直槎,继续啧涂前应用水润湿。

6 . 喷涂完毕后,应及时开设膨胀缝线,可用1〜3mm厚的楔形板压入30〜50mm 而成。

(五)  耐火陶瓷纤维施工技术要求

耐火陶瓷纤维施工的主要方法有:层铺法、叠铺法、层叠混合法及耐火纤维喷涂法。

1. 一般规定

( 1 ) 制品的技术指标和结构形式符合设计要求; .

(2 ) 制品不得受潮和挤压;

(3 ) 切割制品时,其切口应整齐;

( 4 ) 粘结剂使用时应搅拌均匀;

(5 ) 粘贴面应清洁、干燥、平整,粘切面应均匀涂刷粘结剂;

(6 ) 制品表面涂刷耐火涂料时,涂料应均匀、满布,多层涂刷时,前后层应交错;

(7 ) 在耐火陶瓷纤维内衬上施工不定形耐火材料时,其表面应做防水处理。

2 . 耐火陶瓷纤维若做层铺式内衬、叠硇式内衬及折叠式模块施丁时,除遵照上述一般规定外,还 应 严 格 按 《工业炉硇筑工程施工与验收规范》GB 50211—2014的相关规定执行。

(六)、冬期施工的技术要求

1. 机电工程砌筑在冬季施工期:指当室外日均气温连续五日稳定低于5℃时 ,即可进入冬期施工。

2 . 砌筑工程冬期施工除遵守《工业炉砌筑工程施工与验收规范》GB 50211 —2014的规定外,还应遵守下列技术规定:

( 1 ) 砌筑应在供暖环境中进行。工作地点和砌体周围温度均不应低于5℃。砌筑完毕后,若不能随即烘炉投产时,应采取烘干措施。否则砌体周围温度不应低于5℃。耐火砖和预制块在砌筑前应预热至0℃以上。

(2 ) 耐火泥浆、耐火浇注料的搅拌应在暖棚内进行。耐火泥浆、耐火可塑料、耐火喷涂料和水泥耐火浇注料等在施工时的温度均不应低于5°,但黏土结合耐火浇注料、水玻璃耐火浇注料、磷酸盐耐火浇注料施工时的温度不宜低于10°。

( 3 ) 调制耐火浇注料的水可以加热,加热温度为:娃酸盐水泥耐火浇注料的水温不应超过60DC ; 铝酸盐水泥结合的高铝水泥耐火浇注料的水温不应超过30°C。水泥不得直接加温。耐火浇注料施工过程中,不得另加促凝剂。

(4 ) 冬期施工耐火浇注料的养护:

1 ) 水泥耐火浇注料可采用蓄热法和加热法养护。加热硅酸盐水泥耐火浇注料的温度不得超过80℃;加热高铝水泥耐火浇注料的温度不得超过30℃。

2 ) 黏土、水玻璃、磷酸盐水泥浇注料的养护应采用干热法。水玻璃耐火浇注料的温度不得超过60℃。

(5 ) 冬期施工时,应做专门的施工记录,并符合下列规定:

1 ) 室外空气温度,工作地点和砌体周围的温度,加热材料在暖棚内的温度,不定形耐火材料在搅拌、施工和养护时的温度,应每隔4h也测量一次。

2 ) 全部测量点应编号,并绘制测温点布置图。

3 ) 测量不定形耐火材料的温度时,测温表放置在料体的时间不应少于3min。

(七)、烘炉的技术要求

( — ) 烘炉阶段的主要工作

制定工业炉的烘炉计划;准备烘炉用的工机具和材料;确认烘炉曲线;编制烘炉期间作业计划及应急处理预案;确定和实施烘炉过程中的监控重点。

( 二 )烘炉的技术要点

1 . 工业炉在投人生产前必须烘干烘透。烘炉前应先烘烟囱及烟道。

2 . 耐火浇注料内衬应该按规定养护后,才可进行烘炉。

3. 烘炉应在其生产流程有关的机电设备联合试运转及调整合格后进行。

4 . 烘炉过程中,应根据炉窑的结构和用途、.耐火材料的性能、建筑季节等制定烘炉曲线和操作规程。其主要内容包括:烘炉期限、升温速度、恒温时间、最高温度、更换加热系统的温度、烘炉措施、操作规程及应急预案等。烘炉后需降温的炉窑,在烘炉曲线中应注明降温速度。

5 . 烘炉必须按烘炉曲线进行。烘炉过程中,应测定和测绘实际烘炉曲线。

6 . 烘炉时应做详细记录,对所发生的一切不正常现象,应采取相应的应急措施,并注明其原因。

7 . 烘炉期间,应仔细观察护炉铁件和内衬的膨胀情况以及拱顶的变化情況,必要时可调节拉杆螺母以控制拱顶的上升数值。在大跨度拱顶的上面应安装标志,以便检查拱顶的变化情况。

8 . 在烘炉过程中,如主要设施发生故障而影响其正常升温时,应立即进行保温和停炉。故障消除后,才可按烘炉线继续升温烘炉。烘炉过程中所出现的缺陷经处理后,才可投料生产。

(三)、 冬期施工时,应做专门的施工记录,并应符合下列规定:

①室外空气温度、工作地点和砌体周围的温度,加热材料在暖棚内的温度,不定形耐火材料在搅拌、施工和养护时的温度,应每隔4h测量一次;
②全部测量点应编号,并应绘制测温点布置图;
③测量不定形耐火材料温度时,测温表放置在料体内的时间不应少于3min。
《工业炉水泥耐火浇注料冬期施工技术规程》对于冬季耐火浇注料施工的相关规定:

本条规定里主要适用于内衬采用铝酸盐水泥、硅酸盐水泥为胶结剂的耐火浇注料的工业炉。不包括水玻璃耐火浇注料、磷酸和磷酸盐耐火浇注料,因为这两种浇注料施工时对环境温度的要求条件比较高,低温不凝固,冬期不宜施工;并且也不包含铝镁质耐火浇注料、钢纤维耐火浇注料、耐酸耐火浇注料和粘土结合耐火浇注料等非水硬性耐火浇注料。

铝酸盐泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥在夏季均可用作耐火浇注料的胶结剂,而在冬季则强调应优先选用铝酸盐水泥,因为铝酸盐水泥具有快硬高强、耐火和抗硫酸盐侵蚀的特点,是冬季施工水泥耐火浇注料优良的胶结剂。其主要品种有CA-50水泥、CA-60水泥、CA-70水泥、CA-80水泥。其他矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥也可以用,其标号不低于42.5。尤其冬期施工使用早其强度低的水泥,其标号更不应低于42.5。

耐火浇注料在搅拌过程中,不能使用污水、海水和含有有害杂质的水,一方面会影响浇注料的施工性能及硬化过程,另一方面会降低耐火浇注料的高温性能,达不到指标。使用的水里面的氯离子的深度不应大于300mg/L。

浇注施工过程中,人们也往往会忽略掉与浇注料接触的表面的温度,因为冬季施工时,浇注料本身的温度可以进行控制,但如果接触面的温度太低,会导致新浇的浇注料温度急速下降,影响浇注体强度的增长。因为在标准中规定与耐火浇注料接触的表面温度不得低于5℃。


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以铝酸钙水泥结合的耐火浇注料为例,低温或负温对浇注料施工十分不利。环境温度低,水泥的水化反应慢,妨碍浇注料强度的增长。当温度低于0℃时,游离水将开始结冰,温度达到-15℃时,游离水几乎全部冻结成冰,致使水泥的水化和硬化完全停止。当水转化为固态的冰时,其体积约增大9%,使浇注料产生内应力和造成骨料与水泥颗粒的相对位移及 内部水分向负温表面迁移;在浇注料体内形成冰聚体引起局部结构破坏。水在4℃时的密度最大,当温度降至4℃以下时,实际上水的体积已开始膨胀,这对于浇注料新形成的水泥水化物结构会造成损害。

不定形耐火浇注料受冻伤后的表现为受冻材料表面有冰纹、螺旋纹、颜色发白、不均匀等现象,材料看上去较湿,边、角颜色较深,很容易碎裂,用肉眼即可看见骨料窝坑的边缘和底 面有化石似的冰晶体,易碎,与钢筋(锚固件)几乎没有粘结力,材料内部有较多大孔隙。所以,冬季施工对不定形耐火材料有较大影响。从凝结硬化上来说,温度低,凝结硬化速度慢,影 响施工速度。当温度为负温时,不仅不能正常硬化,还将对施工工体结构产生不利影响。

不定形耐火材料施工前包括搅拌、运输等。材料搅拌时因加热而得到的热量在运输过程中要尽最减少损失。如选用适当的运输工具,减少运转次数,缩短运输距离等。

冬季不定形耐火浇注料施工完毕后要充分利用材料本身的热量和水泥水化后放出的水化热进行养护, 必要时再补充一部分热量。补充热量的方法有

(1)蓄热法。在养护时所用的保温覆盖材料应以导热性低,密封性好,能防风,防潮,质轻,价格低廉且能多次周转为宜。国外有使用泡沫乙烯制成的保温毡,用塑料作面层, 内装泡沫材料芯的保温被,以及轻钢作边框的保温板块。(2)暖棚法。将现场围起来,并设热源,使棚内保持所需温度。(3)加热养护法。有火炉加热,蒸汽加热,热空气加热,红外线加热及电加热等。

案例:2014年12月,我们在山西长治一条400吨/日白灰生产线预热器上施工,当时温度零下-5°,而且还有雨夹雪,冷风飕飕,十分寒冷,浇注在分料仓里面的分料梁和通风梁上面的刚玉钢纤维浇注料浇筑后3天都不凝结,十分着急,工程被迫停止,危机中,我赶往施工现场,安排施工人员买来5个空油桶,用切割机从中间切开,做成了10个火桶,用焦炭生着火,回转窑里放3个,预热器里放5个,同时把预热器风孔留两个(防止员工煤烟中毒),其余全部关闭,第二天,预热器温度达到10°,又把浇注用的水加热至30°(刚玉钢纤维浇注料用的结合剂是拉法基CA-71铝酸盐水泥),开始施工,凝结效果非常好,直到工程结束,最后以优质工程交付给甲方,此次施工的浇注料一直用到今天的2021年01月还没有再次维修。

(八)特别注意的细节和步骤

1、冬季耐火浇注料施工时,干料应先存放在取暖间内,并用热水搅拌,拌和料温度保持在10℃以上,不宜另加化学促凝剂或防冻剂。

2、冬天在炉内施工时,应先将隔热层砌好,以提高耐火层的防冻能力。施工后,砌体应用塑料布覆盖,再用干草盖严。对新砌的窑,其保温时间不得少于10天。严禁已砌好的砌体暴露在寒冷的大气之中。

3、雨天施工时应转入室内作业。所有材料、运输工具、工作场地和砌体都要防雨。未竣工项目要盖顶、塞洞和堵漏,已完工的炉子上部空口要封闭,已完工的地面预制件要垫高加盖,严禁浸泡在水中。

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耐火浇注料施工后出现的常见问题及应注意在施工前做好的检查有以下几点。

(1)剥落:模板太大或其表面清渣不完善所造成

(2)麻面:搅拌不均匀或模板表面未处理好所造成

(3)蜂窝:振捣不好或料子干湿不匀造成

(4)空洞:漏振所造成小微孔水量太多,振捣时多余水分未充分排出。

(5)裂纹:养护不好所造成的。

(6)颜色不匀:搅拌时间短、不充分所造成

(7)起沙:水泥失效造成的

(8)鼓肚:模板刚度不够,拉接不好所造成。

(9)走形:支模不牢固所造成。

耐火浇注料的整体使用质量不但与材料本身的质量有关,而且还与施工质量有着较密切的关系,专业的施工能够让耐火浇注料在使用寿命上增加30%的使用时间。

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