热风管道是输送热风的管道 ,其砌筑结构是由工作层、隔热层以及缓冲隔热层组成 :工作层一般由普通高铝砖或低蠕变高铝砖砌筑而成 ,直接与高温热风接触 ;隔热层一般由轻质砖砌筑而成 ,其特点是热导率低 ,隔热效果好 ;缓冲隔热层一般由隔热喷涂料或隔热纤维棉砌筑而成 ,其作用有两个 :一是缓冲工作层与隔热层的热应力 ,二是隔热效果好。
热风炉的热风管道是高温、高压的管道 ,其受力情况较为复杂。既有温度膨胀力和温差应力 ,又有鼓风压力和耐火材料之间的摩擦力 ;既有集中负荷 ,又有均布载荷 ,还有周期性的胀缩疲劳应力。随着对高炉高风温、高风压的要求越来越苛刻 ,热风管道的工作环境也越来越恶劣。在实际生产操作中 ,工作层的高铝砖砖衬之间会存在缝隙 ,这些缝隙易使热风窜至隔热层甚至是缓冲隔热层 ,使得缓冲隔热层在高温作用下会出现粉化且形成孔洞 ,继而引起炉壳外表面温度的提高 ,而长时间的高温会导致管道钢壳出现碳化而强度降低 ,易引起安全事故。解决此问题的方法就是在温度高的区域进行压力灌浆维护 ,通过压力将灌浆料压至缝隙处 ,并将缓冲隔热层的孔洞充分填充 ,以堵塞窜风通道 ,降低钢壳温度。
为了满足目前热风炉热风管道的维护需求 ,研制了热风管道用新型树脂灌浆料。此材料应具备以下的性能:
（1）热导率低 ,达到 0. 2 W ·(m·K) - 1左右 ,与轻质砖的热导率相近 ;
（2）外界温度 >100 ℃时灌浆料的硬化时间 <1 h, 但仍能保持一定的施工性 ;
（3）强度高
（4）微收缩
一：实验原料
1：选用高铝矾土颗粒与细粉、碳化硅颗粒与细粉及优质漂珠为主要原料 ,添加埃肯公司产的 Elkem983 SiO2 微粉与生黏土 ,选用优质磷酸二氢铝作为结合剂。主要原料的化学组成如表 1所示。
2：制备与性能检测按表 2配比 ,将配制好的粉料在搅拌机中混合均匀后倒入结合剂 ,搅拌均匀后倒入三联模具中成型为 40 mm ×40 mm ×160 mm的试样。试样经 110 ℃
24 h热处理后 ,按照 GB 2997—82测试样的显气孔率与体积密度 ,按照 GB 5072—85、GB 3001—82分别测试样的常温耐压强度和抗折强度 ,按照 YB 841—75 测试样的线变化率 ,按照 GB /T 5990—2006测试样的热导率。
3：实验结果
110 ℃ 24 h干燥后试样的检测结果如表 3所示。从中可以看出 , 2#试样的综合性能最好 ,不仅强度较高 ,而且施工、凝固时间也能够满足施工的要求 ,热导率与轻质砖相近 ,线变化呈微收缩。因此 , 2#试样能够满足要求 ,可以作为热风炉管道树脂灌浆料。
二：结语
热风管道树脂灌浆料经实际应用后证明其不仅能够立即降低钢壳的表面温度 ,而且在经过长时间的使用后钢壳温度没有明显反弹 ,完全满足新一代高炉热风炉的热风管道灌浆维护的使用要求。