循環(huán)流化床鍋爐燃燒絕大多數(shù)采用0~10 mm的煤粒。煤粒在流化床內(nèi)有較長的停留時間并在爐內(nèi)上下翻騰,反復(fù)沖擊澆注料內(nèi)襯,磨損澆注料內(nèi)襯。故澆注料施工質(zhì)量必須達(dá)到氣孔小、氣孔數(shù)量少、氣孔率低,高密實度,表面光潔,如此才能增加工作層澆注料的耐磨性能并延長其使用壽命。

循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)襯澆注料施工,為了解決澆注料熱膨脹及在烘爐時水汽的排除,采取“小模塊”分格法施工,將內(nèi)襯澆注料施工分格成尺寸約0.8 m×0.8 m的“小模塊”,模塊之間留有Z型施工縫,施工縫貼有2 mm陶瓷纖維。而鍋爐各部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜,“小模塊”模板支設(shè)比較復(fù)雜及困難,對模板支設(shè)質(zhì)量精度要求高,澆注料施工進度較慢。

施工前制作200 mm×200 mm澆注料試塊,試驗其加水量、初凝時間、氣孔大小及氣孔率、表面光潔度。通過試驗發(fā)現(xiàn)其主要問題是表面氣孔較大、較多、氣孔率大、表面光潔度差,經(jīng)過多次反復(fù)試驗不能解決此問題。

在外置床上按800 mm×800 mm的小模塊尺寸支模,試驗攪拌時間、加水量、運輸時間、振搗、初疑時間、氣孔大小及氣孔率、表面光潔度。試驗的結(jié)果也與試塊試驗一樣,其主要問題仍是表面氣孔較大、較多、氣孔率大、表面光潔度差,達(dá)不到質(zhì)量要求。

我們對澆注料試驗各個環(huán)節(jié)進行逐一研究。發(fā)現(xiàn)在試驗中對水的稱量、攪拌時間、施工程序也未嚴(yán)格控制,澆注料在振搗中表面有氣泡溢出。通過以上分析澆注料在施工中產(chǎn)生氣孔主要原因有:加水量的多少,即加水量多氣孔產(chǎn)生得多;使用水的水質(zhì)不能與澆注料內(nèi)各種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng);澆注料內(nèi)各種物質(zhì)在加水?dāng)嚢杓罢駬v中發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生氣體。

試驗時使用臺稱、量杯準(zhǔn)確稱量,嚴(yán)格控制加水量。首先使用生活用水、純凈水,以澆注料的理論加水量為基數(shù),分別按每次增加及每次減少1%水量逐一試驗,從1%~15%各做15組試驗,發(fā)現(xiàn)加水量在變化,而澆注料表面的氣孔數(shù)量、大小基本無明顯變化。故通過此試驗基本確定該澆注料產(chǎn)生的氣孔與水量、水質(zhì)無關(guān),即水量、水質(zhì)不是該澆注料產(chǎn)生氣孔的主要原因。

澆注料倒入模塊后使用振動棒進行振搗,采取在不產(chǎn)生離析的前提下延長振搗時間,振搗時間從1 min開始,按每次增加1min逐分鐘進行試驗,從1~10 min做10組試驗。在試驗中發(fā)現(xiàn)澆注料表面的氣孔大小、氣孔數(shù)量、氣孔率隨振搗的時間增加而在減少,澆注料表面基本上看不到明顯的氣孔。通過試驗確定施工振搗時間,振搗時間才是該澆注料施工產(chǎn)生較多氣孔的主要原因。

該澆注料對施工溫度要求嚴(yán)格,要求施工溫度在30℃以下。而在夏季7~9月施工當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度大多在30℃以上,為了確保澆注料施工質(zhì)量,將澆注料存放在室內(nèi),攪拌站安置在鍋爐結(jié)構(gòu)下部避免太陽曝曬,并采取在施工用水中加入冰塊降低水溫至20℃以下,從而降低拌合料的溫度。

澆注料的初凝時間為30 min。初凝時間較短,必須在15 min以內(nèi)將拌合好的料運送到施工地點,盡量縮短運輸時間,使用電葫蘆、卷揚機、門架為垂直運輸設(shè)備。

澆注料入模時應(yīng)均勻布料,不得在一個位置連續(xù)傾倒?jié)沧⒘?對于燃燒室與各部位接口處的異型澆注料模倉,澆注料入模只得在較小的范圍內(nèi)布料,應(yīng)一邊布料一邊用小鐵鍬刨平。在入模時散落在已澆注的澆注料表面應(yīng)即時清理干凈,保證澆注料表面光潔。

澆注料振搗時振動棒應(yīng)緩慢拖動,讓氣泡均勻排除,但振動時間也不能過長,避免造成澆注料骨料與粉料的偏析。在澆注時安排專人檢查模板支撐情況,預(yù)防出現(xiàn)脹模、漏漿。

澆注料初凝12 h后可脫模,脫模時澆注料的強度應(yīng)能保證脫模時其表面及棱角不損壞。一般應(yīng)按模板支設(shè)順序逆向拆除,即最后支設(shè)的最先拆除,最先支設(shè)的最后拆除。不得用力敲打模板及澆注料,以防損傷澆注料。對于各孔洞、通道處的模板,澆注料的強度應(yīng)達(dá)到終凝強度的75%后方可拆除模板。澆注料在拆除模板后應(yīng)進行自然養(yǎng)護。

澆注料施工工藝優(yōu)點:表面光潔明亮、氣孔率低、密實度高、澆注質(zhì)量非常好、質(zhì)量合格率達(dá)到95%以上。

施工工藝難點:模板必須使用高光潔模板,小模塊分塊間隔支模數(shù)量大、難度大、施工工序多、費工耗時,澆注料攪拌、運輸、澆注、振搗質(zhì)量要求嚴(yán)格。施工工期相對較長,施工成本相對較高。