原材料的選擇

根據(jù)上述鍛造加熱爐爐門(mén)破損原因分析，在廣泛查閱相關(guān)澆注料技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，認(rèn)為通過(guò)合理選擇澆注料的原材料，組分配比的調(diào)整和外加劑方面的研究，可以改善爐門(mén)澆注料的使用性能，達(dá)到提高爐門(mén)使用壽命的目的。為此，在爐門(mén)澆注料的原材料選擇方面進(jìn)行了相應(yīng)的研究與分析。選取了耐火度、抗熱震性及高溫抗沖刷性能優(yōu)良的特級(jí)焦寶石和一級(jí)高鋁熟料作為澆注料的骨料，以改善澆注料的高溫性能。從改善澆注料的常溫與高溫結(jié)合強(qiáng)度、體積穩(wěn)定性等方面考慮，選取一級(jí)高鋁粉為澆注料的主要粉料，水泥及微粉為復(fù)合結(jié)合劑，藍(lán)晶石為膨脹添加劑。從改善澆注料抗熱震性、防爆性和降低密度方面考慮，選取了力學(xué)性能與抗高溫粉化性能優(yōu)良的無(wú)機(jī)高鋁纖維為防爆、增強(qiáng)添加劑。此外，為了滿(mǎn)足鍛造加熱爐爐門(mén)澆注料的施工性能和其他相關(guān)的使用性能，選擇了多種有機(jī)與無(wú)機(jī)減水劑、分散劑為復(fù)合外加劑。澆注料主要原材料的理化性能如表1所示。

爐門(mén)澆注料的實(shí)驗(yàn)研究

根據(jù)上述的原材料選擇原則與澆注料性能改進(jìn)思路，按照澆注料中Al 2O3的含量不同進(jìn)行了多個(gè)配方設(shè)計(jì)，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了配方調(diào)整實(shí)驗(yàn)及抗熱震性實(shí)驗(yàn)。按照實(shí)驗(yàn)預(yù)定的高抗熱震性技術(shù)要求，確定了5 個(gè)性能優(yōu)良的澆注料配方，分別制成40mm> 40 mm> 160 mm 的試樣進(jìn)行詳細(xì)的理化性能檢測(cè)，具體檢測(cè)結(jié)果如表2 。

根據(jù)上述澆注料的實(shí)驗(yàn)研究情況，根據(jù)鍛造加熱爐爐門(mén)澆注料性能要求的分析結(jié)果，確立了爐門(mén)澆注料相應(yīng)的理化性能要求，具體如表3 所示。澆注料牌號(hào)命名為L(zhǎng)M-60 。

爐門(mén)LM-60澆注料的工業(yè)性試驗(yàn)與應(yīng)用2000 年4 月，在鍛造車(chē)間加熱爐的4 個(gè)爐門(mén)上進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。首先進(jìn)行爐門(mén)澆注施工，再自然養(yǎng)護(hù)3 d 。此后，隨爐正式投入生產(chǎn)使用。工業(yè)性試驗(yàn)爐門(mén)平均使用壽命為30 d ，平均單個(gè)爐門(mén)用料量為300 kg 。與原高鋁磚和致密高鋁澆注料爐門(mén)相比，單個(gè)爐門(mén)用料量下降25 % !32 % ，爐門(mén)使用壽命提高3 倍多，達(dá)到了延長(zhǎng)爐門(mén)使用壽命的工業(yè)性試驗(yàn)效果。

基于爐門(mén)LM-60 澆注料優(yōu)良的工業(yè)性試驗(yàn)效果，決定在鍛造加熱爐爐門(mén)上推廣應(yīng)用。2000 年6月起，LM-60 澆注料在公司鍛造加熱爐爐門(mén)上全面推廣應(yīng)用。經(jīng)過(guò)兩年多的實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，爐門(mén)實(shí)際應(yīng)用的平均壽命為25 d ，與原高鋁磚和致密高鋁澆注料爐門(mén)相比，爐門(mén)耐火材料用料量分別下降25 % 和32 % ，使用壽命延長(zhǎng)2 .1 倍，取得了良好的應(yīng)用效果。由于爐門(mén)耐火材料用料量的降低，減輕了爐門(mén)自重，方便了爐門(mén)的開(kāi)啟。LM-60 澆注料大量采用了價(jià)格低廉的焦寶石，降低了澆注料的價(jià)格與爐門(mén)澆注費(fèi)用。爐門(mén)壽命的提高，大大降低了爐門(mén)金屬框架消耗、耐火材料消耗與生產(chǎn)維護(hù)成本。經(jīng)武鋼機(jī)械制造公司財(cái)務(wù)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械制造公司鍛造加熱爐爐門(mén)采用LM-60 澆注料后，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益35 .9 萬(wàn)元。