鋼纖維增強澆注料預(yù)制塊在陽極焙燒爐爐墻上的應(yīng)用
白銀鋁廠白銀730900無f漿砌泥橫墻//火道蓋板/Kill/11I/i中層中右層預(yù)制板/預(yù)制板/illllll/I！/：/i-/卜石層頂制很八i異型磚爐墻預(yù)制塊爐墻注料預(yù)制塊替代傳統(tǒng)的小塊異型磚，在國內(nèi)尚屬首次。應(yīng)用結(jié)果表明，該方法在不改變焙燒技術(shù)條件的情況下，就可以完成陽極焙燒爐的大修和改造工作，具有投資省、節(jié)能效果好、壽命長和施工方便等特點。
爐，應(yīng)用1刖言白銀鋁廠一期54室陽極焙燒爐己運行了10年，其壽命己基本接近使用極限。如何能用一種新型耐火材料替代傳統(tǒng)的小塊異型耐火磚砌爐，既不改變焙燒技術(shù)條件，又可在短時間內(nèi)完成陽極焙燒爐的大修和改造工作，是我廠工程技術(shù)人員研宄的熱點和前沿課題。
2砌筑方法我廠與河南某耐火材料廠共同開發(fā)研制出了鋼纖維耐火澆注料預(yù)制塊爐墻。它是采用上下各兩大塊，中間三大塊共計七大塊，分三層拼裝而成，替代傳統(tǒng)的39層小塊異型磚砌筑的爐墻，兩種不同砌爐方法比較詳見。
應(yīng)用結(jié)果表明：鋼纖維耐火澆注料預(yù)制塊結(jié)構(gòu)焙燒爐焙燒出的陽極無論是理化指標(biāo)還是使用情況，完全達(dá)到了傳統(tǒng)小塊磚結(jié)構(gòu)焙燒爐焙燒出的陽極質(zhì)量要求，同時也滿足了電解工藝的使用要求。
3工藝與性能將制作預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻的散狀鋼纖維耐火澆注傳統(tǒng)異型磚與預(yù)制塊砌爐示意圖料分別配入5%的625高鋁水泥和7%的潔凈水混合成半干物料，置于鋼質(zhì)模具內(nèi)經(jīng)振動成型后烘烤即可直接使用。預(yù)制塊和異型耐火磚理化性能列入表1.表1預(yù)制塊和異型磚的理化性能項目預(yù)制塊異型磚橫墻及煙道異型磚27~丑、52~顯氣孔率/體積密度/g13cm-3荷重軟化溫度/常溫耐壓強度/MPa由表1可見：預(yù)制塊的體積密度、耐壓強度都優(yōu)于異型磚的質(zhì)量要求，其它物理性能二者基本相當(dāng)，但預(yù)制塊A1203含量比異型磚高出30%：1999一4使用條件陽極焙燒爐采用發(fā)生爐煤氣做燃料。煤氣溫度5~25C，煤氣壓力>4000Pa，高溫爐室火道溫預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻與異型磚結(jié)構(gòu)爐墻焙燒出的陽極質(zhì)量見表2.表2預(yù)制墻與磚墻焙燒陽極質(zhì)量指標(biāo)項目灰分真密度體積密度氣孔率比電阻/陽。m耐壓強度/MPa預(yù)制墻1預(yù)制墻2磚墻由表2可見：預(yù)制結(jié)構(gòu)與異型磚焙燒爐焙燒的陽極各項理化性能相當(dāng)，質(zhì)量優(yōu)良。為實現(xiàn)不改變焙燒技術(shù)條件，在短期內(nèi)完成陽極焙燒爐的大修和改造工作奠定了基礎(chǔ)。
經(jīng)過半年來對采用14條預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻的3個焙燒爐室的狀況觀察和綜合比較，我們認(rèn)為預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻有以下優(yōu)點：修爐時間縮短，節(jié)約人、財、物力。由于每條爐墻只用7大塊（重約7t）鋼纖維澆注料預(yù)制結(jié)構(gòu)替代了傳統(tǒng)的39層小塊異型磚（重約8t）在現(xiàn)場進(jìn)行整體吊裝，工作時間從過去的16h縮減為6h，施工人員從過去的14人減少為8人，大大提高了勞動生產(chǎn)率。
制作預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻的鋼纖維澆注料是以松散狀混合物交貨，在使用現(xiàn)場混合成半干物料分別置于7塊鋼質(zhì)模具內(nèi)，用振動臺振動成型，與傳統(tǒng)砌爐用的小塊異型磚相比，具有制作簡單低溫定型和使用方便等特點，避免了廠家制成后在運輸和裝卸中造成的破損和浪費問題。
預(yù)制結(jié)構(gòu)爐墻內(nèi)含高強鋼纖維，不但具有韌性好、荷重軟化溫度高、高溫抗折強度高和抗熱震性好等特點，而且Al23含量高、抗侵蝕性好，延長了爐墻壽命。在現(xiàn)場觀察到，經(jīng)歷半年焙燒周期預(yù)熱、焙燒、冷卻出爐到裝爐四個溫度變化的異型磚結(jié)構(gòu)爐墻的火道蓋板與39層磚結(jié)構(gòu)裂開，兩頭翹起，爐墻中部下沉，鼓肚和變形嚴(yán)重，而預(yù)制塊結(jié)構(gòu)爐墻火道蓋板兩頭不翹起，爐墻基本無開裂現(xiàn)象，不鼓肚不變形，中部不下沉，整體性、氣密性良好。
由于鋼纖維耐火澆注料的熱導(dǎo)率比異型耐火磚高，蓄熱能力低，這樣就減少了爐體蓄熱量，降低了散熱損失，加速了熱量傳遞，節(jié)能效果好。
綜上所述，鋼纖維耐火澆注料預(yù)制塊結(jié)構(gòu)爐墻有許多異型磚結(jié)構(gòu)爐墻不可比擬的優(yōu)點，替代異型磚結(jié)構(gòu)爐墻是生產(chǎn)所迫，符合白銀鋁廠生產(chǎn)實際，是非常必要而且可行的。
5使用結(jié)果通過對14條采用預(yù)制塊結(jié)構(gòu)爐墻焙燒的陽極，先后在155kA預(yù)焙陽極電解槽上使用達(dá)半年之久的跟蹤考核，很少見有陽極裂紋和掉塊現(xiàn)象發(fā)生，鋼爪與炭塊結(jié)合牢固。由于焙燒陽極重量、體積密度和耐壓強度都達(dá)到了使用要求，使用過程中陽極的熱導(dǎo)率也相應(yīng)加，這對電解時的升溫速度非常有利。陽極消耗速度經(jīng)計算從每天的14.5~15mm降低到目前的13.5~14mm電解使用周期從25d延長到27d噸鋁陽極凈耗從500kg降低到目前474kg創(chuàng)歷史最好水平。
