耐火浇注料用扒钉

　　作为不定形的耐火材料，耐火浇注料经常使用在形状和表面复杂的部位，因为这些部位不宜用于耐火砖进行砌筑，且很难保证工作状态下的稳定。

　　耐火浇注料衬料中扒钉的尺寸及定位

　　浇注料是借助于固定在钢壳体上的扒钉与壳体结合在一起的，水泥行业中，常用的耐热钢扒钉有V型和Y型和L型，常用的材料有1Cr18Ni19Ti和Cr25Ni20等。

　　一般部位，钢扒钉可使用材质为1Cr18Ni19Ti的钢筋制造，在材质的选择上，除考虑材料的高温强度外，也应考虑材料由于高温条件下的氧化锈蚀而带来的破坏性膨胀。部分低温部位虽然普通钢筋可满足工作温度的强度要求，但氧化腐蚀的氧化皮却有可能产生巨大的膨胀应力，把耐火浇注料胀坏。特别是高温区，如喷煤管和窑口部位，应采用高温强度较高的Cr25Ni20牌号耐热钢制作扒钉。

　　在平面上，扒钉是按照两个边长大约为500mm的正方形系统分布的，其中任意一个处于正方形脚上的扒钉，同时又位于另一个正方形的中心，两个系统的扒钉扩展面相互垂直。对于不同形状的表面，也要按照平面上扒钉的分布去考虑，但应同时考虑衬料设计和该处衬料在生产过程中所售的负荷，这或许将造成扒钉的排列方向与平面有所不同及扒钉间距的缩短。除非在最终衬料涂上有特殊说明，否则扒钉都是与壳体焊接。

　　扒钉尺寸必须适宜，扒钉头部应有一定的开度，以保证足够的抗剥落影响区域，扒钉应保持一定的高度，高度不足，表面的浇注料得不到有效保护而先行脱落。扒钉过高，造成早期烧损和磨蚀，从而过早地失去对耐火材料的强化功能。应在扒钉头部有25～30mm后的保护层。

　　浇注之前，所有扒钉上应有涂沥青漆或缠绕塑料薄膜，这些材料烧损后出现的自由空间可确保受热膨胀的扒钉不会对浇注料造成破坏。

　　扒钉长度与浇注料厚度

　　为避免浇注料因凝固过程中的收缩和加热过程中的膨胀而造成浇注料的损坏，对于大面积的浇注料，砌筑应按划分一定长宽的小区依次进行(每个小区的面积应在1.5m2以内)，这些小区彼此间应用施工缝分隔开，并在其中填塞耐火纤维，形成事实上的膨胀缝和开裂控制缝。膨胀缝和开裂控制缝应避开重要或薄弱的部位，或主要受力部位。

　　每个小区的耐火浇注料要一次浇注完毕，两次浇注则很难保证两层浇注料之间的结合强度。

　　衬里的表面要力求光滑平整，不平整的表面造成不希望的积料并进而引起列大块和堵塞。对易于发生堵塞的锥体部分，应特别注意。砌筑模板应有足够的强度，支撑要牢靠，表面光洁。钢模板应涂敷脱模剂，木模板应涂防水漆，或直接铺敷据以稀薄膜。

　　关于水泥窑耐火浇注料施工的准备工作、搅拌工作、振动、养护及烘烤，我们在之前已经详细的分享过。可点击查看：水泥窑内不定形材料-耐火浇注料的施工。这里不再重复提起。下面说说关于水泥窑内耐火浇注料的维修与膨胀设置。

　　预热器和分解炉系统的烘干与加热

　　经硬化或干燥的浇注料仍有残余的物理和化合水，再升温至300℃将气化和脱水，水分将全部排出，由于浇注料结构致密，所以升温速度必须缓慢，以免由于温度的迅速升高和水分的过快蒸发所产生的应力造成浇注料的破坏。

　　窑系统的烘干升温制度有时不能满足预热器和分解炉的烘干要求(篦冷机、窑头罩和三次风管满足窑系统的烘干升温制度，不再单独列出)，因此，下面提到的窑系统的烘烤升温制度要结合这一节的要求进行。如窑系统升温到600℃时(以窑尾废气温度为准)，一级预热器没有达到烘干要求，应延长窑系统600℃是的保温时间。

　　最后一批耐火浇注料在25℃左右的温度下，养护时间不少于24h(对于低水泥浇注料，养护时间应酌情延长至48h)，浇注料在获得一定的强度后，拆除模板和支架，在经过24h干燥后可进行烘烤作业。如果养护温度过低，养护时间还需延长。

　　以窑尾废气温度为准，以15℃/h的升温速率，直至达到200℃，保温12h。

　　以25℃/h升温速率升至400℃，保温不少于6h。

　　升温至600℃，保温不少于6h。以下两个条件是分解炉和预热器系统烘烤完成的充要条件：

　　旋风预热器浇注孔的耐火浇注料贴近硅盖板一面的温度达到100℃时，在延续烘干时间不少于24h。

　　在一级旋风预热器人孔门处，用干净的玻璃片接触烟气，已经观察不到水气在玻璃上的结漏现象，在保温6h。

　　水泥窑内浇注料的维修

　　耐火材料应在烘窑和第一次停窑后进行检查，这个检查可以被认为是衬料在经历第一次高温灼烧之后的第一次检查，应全面而细致，修补的部位应严格按照质量要求进行。除此之外，衬料应定期检查，对于一些关键部位应缩短检查周期。当确认衬料已脱落时，应立即修补直至更换，以免保温层和胴体暴露在高温下。若发现钢扒钉已漏出来或衬料已磨损至原始长度的65%，应立即维修衬料。修补衬料时通常要镶入新的扒钉，并适当加大扒钉的密度(10%)，同时在新旧衬料间留出膨胀缝。

　　浇注区的划分和控制缝的留设

　　耐火浇注料的收缩和膨胀

　　耐火浇注料在第一次加热过程中，在50℃～200℃时脱水和900℃～1000℃烧结时会出现两次体积收缩。在其他温度范围内，加热将使浇注料膨胀。经过第一次加热后，浇注料一般不再收缩。

　　为防止体积变化产生的应力对浇注料造成破坏，衬料必须划成对角线尺寸不大于1.5m的小区，分区浇注并在每个浇注区的分界线处留出膨胀和收缩的缝隙。

　　缝隙的大小应保证各个小区内的浇注料自由膨胀，位置合适的膨胀缝同时也可以成为控制缝。在高温区段(>600℃)应根据膨胀缝的间距，将膨胀缝的宽度控制在3～4mm。膨胀缝和控制缝设置在距离凸角200mm上下的平面上，而不要设置在凸角和尖锥中。膨胀缝和控制缝两侧的浇注料开裂趋势较大，可适当加大扒钉密度。