通過(guò)對(duì)鍛造加熱爐爐門破損的分析，制定了延長(zhǎng)爐門使用壽命的技術(shù)措施,，一種密度低，抗熱震性高的耐火澆注料,，通過(guò)使用取得了延長(zhǎng)爐門使用壽命的良好效果,。
爐門破損原因分析
針對(duì)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(wèn)題,，對(duì)鍛造加熱爐爐門的生產(chǎn)使用條件進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并對(duì)高鋁耐火磚與致密鋁澆注料爐門的破損狀況進(jìn)行了跟蹤與分析,。對(duì)于爐門過(guò)于沉重的問(wèn)題,，從爐門的鑄鐵框架與耐火材料兩個(gè)方面進(jìn)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(shí)與爐門自身的順利開(kāi)啟,。由此看來(lái)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(hù)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(qiáng)度與相關(guān)的使用性能，對(duì)耐火材料的密度沒(méi)有特殊要求,。因而,，可采用降低爐門耐火材料密度的方法來(lái)降低爐門自重。對(duì)于爐門使用壽命短的問(wèn)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(kāi)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(kāi)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(hù)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?tīng)t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(guò)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(dá)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(jìn)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(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和高溫結(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,。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(wú)機(jī)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(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Al2O3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×40mm×160mm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
表2澆注料理化性能檢測(cè)結(jié)果
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(hào)命名為L(zhǎng)M-60,。
爐門LM-60澆注料的工業(yè)性試驗(yàn)與應(yīng)用2000年4月,，在鍛造車間加熱爐的4個(gè)爐門上進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)。首先進(jìn)行爐門澆注施工,，再自然養(yǎng)護(hù)3d,。此后,，隨爐正式投入生產(chǎn)使用。工業(yè)性試驗(yàn)爐門平均使用壽命為30d,，平均單個(gè)爐門用料量為300kg,。與原高鋁磚和致密高鋁澆注料爐門相比，單個(gè)爐門用料量下降25%〜32%,，爐門使用壽命提高3倍多,，達(dá)到了延長(zhǎng)爐門使用壽命的工業(yè)性試驗(yàn)效果。
基于爐門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(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,，爐門實(shí)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(zhǎng)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(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)格與爐門澆注費(fèi)用爐門壽命的提高,。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)鍛造加熱爐爐門破損原因的分析,，確立了延長(zhǎng)爐門使用壽命的具體措施，完成了LM -60爐門澆注料的實(shí)驗(yàn)室研制與工業(yè)性試驗(yàn),，達(dá)到了降低爐門砌筑維護(hù)成本,，延長(zhǎng)爐門使用壽命的目的。