通過對鍛造加熱爐爐門破損的分析，制定了延長爐門使用壽命的技術(shù)措施,，一種密度低,，抗熱震性高的爐門澆注料，通過使用取得了延長爐門使用壽命的良好效果,。
爐門破損原因分析
針對鍛造加熱爐爐門使用壽命較短,，砌筑修復(fù)成本較高，爐門沉重等問題,，對鍛造加熱爐爐門的生產(chǎn)使用條件進行了現(xiàn)場調(diào)研,，并對高鋁耐火磚與致密鋁澆注料爐門的破損狀況進行了跟蹤與分析。對于爐門過于沉重的問題,，從爐門的鑄鐵框架與耐火材料兩個方面進行了降低自重的分析,。爐門鑄鐵框架的主要功能在于保持爐門的外形結(jié)構(gòu)與提供爐門結(jié)構(gòu)力，從而保持爐門與爐口的密實與爐門自身的順利開啟,。由此看來大幅度降低爐門鑄鐵框架的重量的可能性較小,。爐門砌筑耐火材料的主要作用是保護鑄鐵框架與阻隔爐內(nèi)火焰、要求耐火材料具有合適的耐火性能,、力學(xué)強度與相關(guān)的使用性能,，對耐火材料的密度沒有特殊要求。因而,，可采用降低爐門耐火材料密度的方法來降低爐門自重,。對于爐門使用壽命短的問題,，認(rèn)為其主要原因有爐門耐火材料的抗熱震性差，耐火磚襯整體性差,，加熱爐爐溫較高等,。由于耐火材料的抗熱震性差，在加熱爐爐門頻繁開啟的工作條件下,，導(dǎo)熱耐火磚襯出現(xiàn)嚴(yán)重的斷磚現(xiàn)象以及耐火材料澆注料開裂脫落現(xiàn)象,。此外，爐門耐火磚襯因其砌筑的整體性較差,，導(dǎo)熱嚴(yán)重的掉磚現(xiàn)象,，因其爐門金屬框架燒蝕破損，致使?fàn)t門使用壽命短,，耐火磚與金屬框消耗量大,，爐門維護成本高，另外,，加熱爐爐溫較高是爐門金屬框架燒蝕的根本原因,，正爐壓則使?fàn)t氣沿爐門邊框外溢，導(dǎo)致爐門金屬外框燒蝕,。
爐門澆注料原材料的選擇
根據(jù)上述鍛造加熱爐爐門破損原因分析,，再結(jié)合現(xiàn)有相關(guān)澆注料技術(shù)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為通過合理選擇澆注料的原材料,，組分配比的調(diào)整和外加劑的研究,，可以改善爐門澆注料的使用性能，達到提高爐門使用壽命的目的,。為此,，在爐門澆注料的原材料選擇方面進行了相應(yīng)的研究和分析。選取了耐火度,、抗熱震性及高溫沖刷性能優(yōu)良的特級焦寶石和一級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和高溫結(jié)合強度,、體積穩(wěn)定性等方面考慮,，選取一級高鋁粉為澆注料的主要粉料。從改善澆注料抗熱震性,、防爆型和降低密度等方面考慮,，選取了力學(xué)性能與抗高溫粉化性能優(yōu)良的無機高鋁纖維為防爆、增加添加劑,。此外,，為了滿足鍛造加熱爐爐門澆注料的使用性能和其他相關(guān)的使用性能，選擇了多種有機與無機減水劑,、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,。
爐門澆注料的實驗研究
根據(jù)上述的原材料選擇原則與澆注料性能改進思路，按照澆注料中AI2O3的含量不同進行了多個配方設(shè)計,，并在實驗室進行了配方調(diào)整實驗及抗熱震性實驗,。按照實驗預(yù)定的高抗熱震性技術(shù)要求，確定了5個性能優(yōu)良的澆注料配方,，分別制成40 mm× 40 mm× 160 mm的試樣進行詳細(xì)的理化性能檢測,，具體檢測結(jié)果如表2
表2澆注料理化性能檢測結(jié)果
根據(jù)上述澆注料的實驗研究情況，根據(jù)鍛造加熱爐爐門澆注料性能要求的分析結(jié)果,，確立了爐門澆注料相應(yīng)的理化性能要求,，具體如表3所示。澆注料牌號命名為LM - 60,。
爐門LM - 60澆注料的工業(yè)性試驗與應(yīng)用2000年4月,，在鍛造車間加熱爐的4個爐門上進行工業(yè)性試驗。首先進行爐門澆注施工,，再自然養(yǎng)護3d,。此后，隨爐正式投入生產(chǎn)使用,。工業(yè)性試驗爐門平均使用壽命為30 d,，平均單個爐門用料量為300 kg。與原高鋁磚和致密高鋁澆注料爐門相比,，單個爐門用料量下降25 %〜32 %,，爐門使用壽命提高3倍多，達到了延長爐門使用壽命的工業(yè)性試驗效果,。
基于爐門LM - 60澆注料優(yōu)良的工業(yè)性試驗效果,，決定在鍛造加熱爐爐門上推廣應(yīng)用,。2000年6月起,，LM - 60澆注料在公司鍛造加熱爐爐門上全面推廣應(yīng)用。經(jīng)過兩年多的實際應(yīng)用,，取得了良好的應(yīng)用效果,。經(jīng)實際生產(chǎn)統(tǒng)計計算，爐門實際應(yīng)用的平均壽命為25d,，與原高鋁磚和致密高鋁澆注料爐門相比,，爐門耐火材料用料量分別下降25 %和32 %。使用壽命延長2.1倍,，取得了良好的應(yīng)用效果,，由于爐門耐火材料用料量的降低，減輕了爐門自重,，方便了爐門的開啟LM - 60澆注料大量采用了價格低廉的焦寶石,，降低了澆注料的價格與爐門澆注費用爐門壽命的提高,。
結(jié)語
通過對鍛造加熱爐爐門破損原因的分析，確立了延長爐門使用壽命的具體措施,，完成了LM - 60爐門澆注料的實驗室研制與工業(yè)性試驗,，達到了降低爐門砌筑維護成本，延長爐門使用壽命的目的,。