熱風管道是輸送熱風的管道 ,其砌筑結構是由工作層、隔熱層以及緩沖隔熱層組成 :工作層一般由普通高鋁磚或低蠕變高鋁磚砌筑而成 ,直接與高溫熱風接觸 ;隔熱層一般由輕質磚砌筑而成 ,其特點是熱導率低 ,隔熱效果好 ;緩沖隔熱層一般由隔熱噴涂料或隔熱纖維棉砌筑而成 ,其作用有兩個 :一是緩沖工作層與隔熱層的熱應力 ,二是隔熱效果好。
熱風爐的熱風管道是高溫、高壓的管道 ,其受力情況較為復雜。既有溫度膨脹力和溫差應力 ,又有鼓風壓力和耐火材料之間的摩擦力 ;既有集中負荷 ,又有均布載荷 ,還有周期性的脹縮疲勞應力。隨著對高爐高風溫、高風壓的要求越來越苛刻 ,熱風管道的工作環境也越來越惡劣。在實際生產操作中 ,工作層的高鋁磚磚襯之間會存在縫隙 ,這些縫隙易使熱風竄至隔熱層甚至是緩沖隔熱層 ,使得緩沖隔熱層在高溫作用下會出現粉化且形成孔洞 ,繼而引起爐殼外表面溫度的提高 ,而長時間的高溫會導致管道鋼殼出現碳化而強度降低 ,易引起安全事故。解決此問題的方法就是在溫度高的區域進行壓力灌漿維護 ,通過壓力將灌漿料壓至縫隙處 ,并將緩沖隔熱層的孔洞充分填充 ,以堵塞竄風通道 ,降低鋼殼溫度。
為了滿足目前熱風爐熱風管道的維護需求 ,研制了熱風管道用新型樹脂灌漿料。此材料應具備以下的性能:
（1）熱導率低 ,達到 0. 2 W ·(m·K) - 1左右 ,與輕質磚的熱導率相近 ;
（2）外界溫度 >100 ℃時灌漿料的硬化時間 <1 h, 但仍能保持一定的施工性 ;
（3）強度高
（4）微收縮
一：實驗原料
1：選用高鋁礬土顆粒與細粉、碳化硅顆粒與細粉及優質漂珠為主要原料 ,添加埃肯公司產的 Elkem983 SiO2 微粉與生黏土 ,選用優質磷酸二氫鋁作為結合劑。主要原料的化學組成如表 1所示。
2：制備與性能檢測按表 2配比 ,將配制好的粉料在攪拌機中混合均勻后倒入結合劑 ,攪拌均勻后倒入三聯模具中成型為 40 mm ×40 mm ×160 mm的試樣。試樣經 110 ℃
24 h熱處理后 ,按照 GB 2997—82測試樣的顯氣孔率與體積密度 ,按照 GB 5072—85、GB 3001—82分別測試樣的常溫耐壓強度和抗折強度 ,按照 YB 841—75 測試樣的線變化率 ,按照 GB /T 5990—2006測試樣的熱導率。
3：實驗結果
110 ℃ 24 h干燥后試樣的檢測結果如表 3所示。從中可以看出 , 2#試樣的綜合性能最好 ,不僅強度較高 ,而且施工、凝固時間也能夠滿足施工的要求 ,熱導率與輕質磚相近 ,線變化呈微收縮。因此 , 2#試樣能夠滿足要求 ,可以作為熱風爐管道樹脂灌漿料。
二：結語
熱風管道樹脂灌漿料經實際應用后證明其不僅能夠立即降低鋼殼的表面溫度 ,而且在經過長時間的使用后鋼殼溫度沒有明顯反彈 ,完全滿足新一代高爐熱風爐的熱風管道灌漿維護的使用要求。