專利名稱：一種用耐火預(yù)制塊砌筑的熔鋁爐熔池工作層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熔鋁爐熔池工作層的設(shè)計(jì)與改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前的熔鋁爐已普遍采用整體澆注方法筑爐，即熔池工作層采用耐火澆注料整體澆注。 該方法的優(yōu)勢(shì)是施工簡(jiǎn)便，施工技術(shù)要求較低，施工效率很高，而且澆注料熔池整體強(qiáng)度髙， 使用壽命更長(zhǎng)。但由于澆注料在烘干過(guò)程中會(huì)發(fā)生干燥收縮，容易在爐底形成干縮裂縫。因 此，整體澆注熔池經(jīng)常會(huì)發(fā)生鋁水滲漏事故。
整體澆注熔鋁爐熔池在烘烤時(shí)還經(jīng)常因?yàn)楹婵旧郎厮俣冗^(guò)快等原因造成爐底爆裂。
一般采取的措施是較長(zhǎng)時(shí)間的緩慢烘爐，并在烘爐后冷卻下來(lái)，再用耐火泥漿或粉料灌 注填充縫隙后，重新加熱升溫使用。但由于形成的裂縫寬窄不一，且縫內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難通 過(guò)修補(bǔ)完全填充，使用過(guò)程中還是難免出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。
也有在第一次長(zhǎng)時(shí)間緩慢烘爐至高溫時(shí)直接投料(鋁錠)，即烘爐后不停爐直接使用。由 于高溫時(shí)耐火材料的熱膨脹能夠在一定成都上彌合耐火材料的干燥收縮，因此，大部分時(shí)候 不會(huì)發(fā)生鋁水滲漏問(wèn)題。但這種操作不是很保險(xiǎn)。由于裂縫的不規(guī)則出現(xiàn)，有時(shí)應(yīng)力集中會(huì) 造成裂縫較少但很寬，耐火材料的熱膨脹無(wú)法彌合這種較寬的干燥收縮裂縫，因此時(shí)常會(huì)發(fā) 生整體澆注熔池的鋁水滲漏事故。
而傳統(tǒng)的熔鋁爐一般采用耐火磚砌筑熔池工作層。但由于耐火磚尺寸較小，因此熔池的 磚縫太多，熔池整體強(qiáng)度的，使用壽命較短。而且由于由于高溫鋁水的滲透性較強(qiáng)，因此， 要求每個(gè)耐火磚縫都必須嚴(yán)格控制，經(jīng)常需要磨磚，因此砌筑難度較大，筑爐效率很低。
傳統(tǒng)的耐火磚砌筑熔池則一般不太容易發(fā)生滲漏，原因是耐火磚已經(jīng)過(guò)燒成，不會(huì)發(fā)生 干燥收縮，加熱時(shí)只會(huì)膨脹，這抵消了磚縫火泥的干縮，即使有磚間火泥收縮縫，則此縫隙 也極端細(xì)窄，鋁水的表面張力造成鋁水不至于滲透進(jìn)這種細(xì)窄的磚縫之間。磚砌熔池只有當(dāng) 磚間火泥量不足，磚受熱膨脹無(wú)法被火泥收縮吸收，從而產(chǎn)生較大應(yīng)力集中，并發(fā)生應(yīng)力變形形成較大裂縫，進(jìn)而發(fā)生嚴(yán)重的鋁水滲漏事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種用耐火預(yù)制件和耐火澆注料后澆帶砌筑的熔鋁爐熔池工作層，從而徹底 解決整體澆注熔鋁爐熔池因澆注料干燥收縮裂縫過(guò)大而造成滲鋁漏鋁以及烘烤過(guò)程中爐底爆 裂問(wèn)題。
本發(fā)明的具體方案是將熔池工作層設(shè)計(jì)成由若干塊經(jīng)過(guò)60(TC以上溫度烘烤的耐火預(yù) 制塊砌筑，預(yù)制塊之間留有寬度不超過(guò)100mm寬的縫隙，縫隙用耐火澆注料(最好為自流澆 注料)澆注填充形成后澆帶，并且用耐火磚或小型預(yù)制塊(比如長(zhǎng)寬均100mm高度與預(yù)制塊 等厚)夾在后澆帶中，將后澆帶分割成長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm長(zhǎng)的若干澆注段。
本發(fā)明的技術(shù)原理是1、預(yù)制塊由耐火澆注料澆注制作，并經(jīng)過(guò)600'C以上溫度烘烤， 預(yù)制塊的干燥收縮已經(jīng)完成。預(yù)制塊被砌筑以后，在烘烤過(guò)程中，預(yù)制塊只會(huì)隨著溫度上升 發(fā)生熱膨脹而不會(huì)發(fā)生干燥收縮，只有澆注在預(yù)制件之間的后澆帶會(huì)發(fā)生干燥收縮。2、后澆 帶雖然發(fā)生干燥收縮，但由于后澆帶寬度只有100mm，產(chǎn)生的干燥收縮總量很小。 一般澆注 料加熱到IOO(TC的熱態(tài)收縮大約0.1%， 100mm寬的澆注料IOO(TC的熱態(tài)收縮量只有大約 0. lmm，而且分散在后澆帶的兩側(cè)并與預(yù)制塊相鄰成兩條縫，預(yù)制塊的熱膨脹甚至?xí)浐线@種 細(xì)微縫隙。3、后澆帶長(zhǎng)度方向的累計(jì)干燥收縮是會(huì)較大的，其量級(jí)應(yīng)與整體澆注熔池的耐火 澆注料的收縮是等量的。但當(dāng)后澆帶延長(zhǎng)度方向被耐火磚或小型預(yù)制塊截?cái)酁槿舾啥沃螅?則后澆帶的收縮裂紋被分解為若干條細(xì)小裂紋。由于每一段澆注體長(zhǎng)度不超過(guò)1000mra，因此 分布于每一段兩端的收縮裂紋必定極為細(xì)小，因此也不會(huì)發(fā)生鋁水滲漏問(wèn)題。4、由于爐底絕 大部分都是已經(jīng)烘烤過(guò)的耐火預(yù)制塊，后澆帶的尺寸又比較小，因此烘爐時(shí)無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間小心 謹(jǐn)慎烘爐， 一般不會(huì)造成爐底爆裂問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵原理是利用已經(jīng)烘烤預(yù)收縮過(guò)的預(yù)制塊，減少熔池的總體干燥收縮， 并通過(guò)在后澆帶中夾入耐火磚或小型預(yù)制塊的方式，將不得不形成的后澆帶干燥收縮，分散 為若干條不會(huì)造成滲漏的細(xì)窄裂紋。而且后澆帶尺寸較小，水分?jǐn)U散距離較短，烘烤過(guò)程中 不會(huì)發(fā)生爆裂問(wèn)題。
熔池池底預(yù)制塊形狀應(yīng)設(shè)計(jì)為矩形板塊(如圖l)，側(cè)壁可以與池底一起預(yù)制為L(zhǎng)形預(yù)制 塊(如圖2)，圓形熔池則可以將池壁設(shè)計(jì)為圓弧形連帶部分爐底成L形(如圖3)。 一些特殊 部位可以設(shè)計(jì)成其他所需要的形狀。預(yù)制塊接縫面應(yīng)做成帶有中央凹槽結(jié)構(gòu)，以提高后澆帶
4的填充效果。
砌筑熔池的預(yù)制塊，除后澆帶夾縫小型預(yù)制塊外，其尺寸大小的安排應(yīng)以每塊重量范圍
100 1000kg為宜，太大太重則不宜搬運(yùn)安裝，太小太輕則失去結(jié)構(gòu)整體性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 由于采用預(yù)制塊與澆注料后澆帶砌筑熔鋁爐熔池，既發(fā)揮了澆注料熔池長(zhǎng)壽命的優(yōu)
勢(shì)，又徹底解決了熔鋁爐熔池滲漏隱患；
2、 由于預(yù)制件已經(jīng)過(guò)烘烤脫水，后澆帶尺寸又不大，水分?jǐn)U散距離短，因此烘爐簡(jiǎn)單，不會(huì)出現(xiàn)整體澆注熔池烘爐爆裂問(wèn)題。


圖1是本方案設(shè)計(jì)的用于砌筑熔池池底的矩形板塊預(yù)制塊示意圖2是本方案設(shè)計(jì)的用于砌筑熔池側(cè)壁的連帶部分爐底的L形預(yù)制塊示意圖3是本方案設(shè)計(jì)的用于砌筑圓形熔池池壁的連帶部分爐底的L形預(yù)制塊示意圖。
權(quán)利要求
1、一種用耐火預(yù)制塊和耐火澆注料后澆帶砌筑的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于將熔池工作層設(shè)計(jì)成由若干塊耐火預(yù)制塊砌筑，預(yù)制塊之間留有寬度不超過(guò)100mm寬的縫隙，縫隙用耐火澆注料澆注填充形成后澆帶，并且用耐火磚或小型預(yù)制塊夾在后澆帶中，將后澆帶分割成長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm長(zhǎng)的若干澆注段。
2、 權(quán)利要求1所述的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于熔池工作層主要用耐火預(yù)制塊砌筑， 預(yù)制塊之間縫隙用耐火澆注料澆注成后澆帶。
3、 權(quán)利要求1所述的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于耐火預(yù)制塊己經(jīng)經(jīng)過(guò)600'C以上溫 度烘烤。
4、 權(quán)利要求1所述的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于預(yù)制塊之間的后澆帶中夾入耐火磚 或小型預(yù)制塊，將后澆帶分割成長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm長(zhǎng)的若干各澆注段，使得后澆帶的 干燥收縮被分散為若干條不會(huì)造成滲漏的細(xì)窄裂紋，從而防止了鋁水的滲漏。
5、 權(quán)利要求1所述的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于預(yù)制塊設(shè)計(jì)成矩形塊或L形塊為主。
6、 權(quán)利要求1所述的熔鋁爐熔池工作層，其特征在于預(yù)制塊接縫面設(shè)計(jì)成帶有中央凹槽， 以提高后澆帶的填充效果。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用耐火預(yù)制件和耐火澆注料后澆帶砌筑的熔鋁爐熔池工作層。將熔池工作層設(shè)計(jì)成由若干塊經(jīng)過(guò)600℃以上溫度烘烤的耐火預(yù)制塊砌筑，預(yù)制塊之間留有寬度不超過(guò)100mm寬的縫隙，縫隙用耐火澆注料(最好為自流澆注料)澆注填充形成后澆帶，并且用耐火磚或小型預(yù)制塊(比如長(zhǎng)寬均100mm高度與預(yù)制塊等厚)夾在后澆帶中，將后澆帶分割成長(zhǎng)度不超過(guò)1000mm長(zhǎng)的若干澆注段。從而徹底解決整體澆注熔鋁爐熔池因澆注料干燥收縮裂縫過(guò)大而造成滲鋁漏鋁以及烘烤過(guò)程中爐底爆裂問(wèn)題。
文檔編號(hào)F27D1/10GK101498552SQ200810182510
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者章榮會(huì) 申請(qǐng)人:北京聯(lián)合榮大工程材料有限責(zé)任公司