預(yù)制塊和不燒磚是不定形耐火材料中的定型產(chǎn)品,是具有優(yōu)良性能的不燒或輕燒制品,是發(fā)展快、應(yīng)用廣的新型材料。
預(yù)制塊亦稱為預(yù)制件,屬于不定形耐火材料范疇。其原因是不燒磚的原料組成、配制原則、結(jié)合劑和外加劑的使用,均與不定形耐火材料的基本相同,且為不燒或輕燒制品。該類制品,與現(xiàn)場(chǎng)施工的不定形耐火材料相比,具有外形尺寸準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、施工周期短和成本低廉等優(yōu)點(diǎn);與燒成耐火磚相比,制品成品率高,不用燒成窯爐,可節(jié)約能源,生產(chǎn)成本低和性能優(yōu)良。所以,預(yù)制塊和不燒磚有廣闊的發(fā)展前途。
應(yīng)當(dāng)指出,近年來不燒磚的發(fā)展很快,新品種層出不窮,形成了繁華似錦的新局面。鎂炭磚、鋁鎂炭磚、鋁炭磚和AL2O3—SiC—C 質(zhì)不燒磚等新品種的開發(fā)與應(yīng)用,使煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐和鋼包等熱工設(shè)備的內(nèi)襯,發(fā)生了更新?lián)Q代的變化,提高了使用壽命,獲得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益;同時(shí),采用膨脹劑、超微粉、外加劑和顆粒級(jí)配等技術(shù),開發(fā)了高性能的不燒磚,如透氣磚、座磚等,在鋼包、水泥窯和電爐頂?shù)葻峁ぴO(shè)備上應(yīng)用,也獲得了良好的使用效果。
不定形耐火材料預(yù)制塊,主要用耐火澆注料和耐火可塑料等材料制作,其分類有澆注料預(yù)制塊和可塑料預(yù)制塊;有鋁酸鹽水泥、水玻璃、磷酸及磷酸鋁、黏土結(jié)合和低水泥等結(jié)合劑預(yù)制塊;按骨料品種分為高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)、硅質(zhì)和剛玉質(zhì)等預(yù)制塊;按成型方法分為振動(dòng)成型、振動(dòng)加壓成型和搗打成型預(yù)制塊;預(yù)制塊的質(zhì)量有幾十公斤到幾噸的,因此分為大型、中型和小型預(yù)制塊;預(yù)制塊配鋼筋和錨固件的,所以又分為普通預(yù)制塊、鋼筋預(yù)制塊和錨固件預(yù)制塊等。
在工業(yè)窯爐和熱工設(shè)備中,采用預(yù)制塊筑爐,能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化吊裝,省人節(jié)力,縮短施工工期,提高爐子作業(yè)率。我國(guó)有用預(yù)制塊砌筑高爐、熱風(fēng)爐、加熱爐、電爐頂、鐵礦粉焙燒豎爐和球團(tuán)焙燒爐等熱工窯爐的歷史,至今預(yù)制塊在出鋼槽、電爐頂和焙燒爐上仍廣泛使用,并發(fā)揮較大的作用。
最近幾年,在中、小型高爐的出鐵溝和出渣溝上,采用AL2O3—SiC—C質(zhì)耐火澆注料預(yù)制塊筑襯,獲得了良好效果。該預(yù)制塊工廠化生產(chǎn),進(jìn)行低溫處理后出廠。因此,筑襯速度快,無需烘烤,即可使用,壽命較長(zhǎng),是今后的重要發(fā)展方向。
應(yīng)當(dāng)指出,凡是耐火澆注料和耐火可塑料等材料,均可作預(yù)制塊。由于生產(chǎn)條件比現(xiàn)場(chǎng)施工好,因此性能也有所提高,一般可參見前述有關(guān)性能,F(xiàn)舉例,見表1。編號(hào)1和編號(hào)2為 CA-50水泥和磷酸黏土質(zhì)澆注料預(yù)制塊,其骨料為小于10mm的黏土熟料顆粒70%,小于0.09mm的高鋁粉分別為15%和30%,CA-50水泥分別為15%和2.5%。前者摻加減水劑,水用量為10%。后者用濃度為42.5%的磷酸作結(jié)合劑,用量13%;編號(hào)3和編號(hào)4為水玻璃鋁鎂質(zhì)澆注料預(yù)制塊,其骨料和粉料為一級(jí)礬土熟料,小于5mm的骨料用量60%,粉料分別為30%和26%,制磚鎂砂粉10%,模數(shù)為2.8、密度為1.32g/cm³的水玻璃用量9%,后者加4%的鱗片石墨;編號(hào)5和編號(hào)6分別為低水泥和超低水泥高鋁質(zhì)澆注料預(yù)制塊。預(yù)制塊的形狀,主要有方形、長(zhǎng)條形、拱形和環(huán)形等,均為特異形制品。
預(yù)制塊的分塊和尺寸,應(yīng)根據(jù)爐子大小和襯體厚度而定,盡量減少型號(hào),節(jié)約模板,便于管理和施工;吊裝筑爐的預(yù)制塊,單重以1~3噸為宜。人工搬運(yùn)和筑爐的預(yù)制塊,單重應(yīng) 不大于30Kg;預(yù)制塊的尺寸,長(zhǎng)度和厚度方向分別以116mm和68mm為模數(shù),選取適當(dāng)?shù)谋稊?shù),減去砌縫尺寸即為預(yù)制塊尺寸。爐頂預(yù)制塊的寬度依爐長(zhǎng)而定,不得小于300mm。爐墻預(yù)制塊的高度應(yīng)不小于400mm。兩塊預(yù)制塊的縫寬3~8mm。
在預(yù)制塊上遇有孔洞時(shí),其胎模應(yīng)有1%~2%的斜度,且應(yīng)方便拆除;大型預(yù)制塊應(yīng)設(shè)置吊環(huán),其頂端盡量遠(yuǎn)離受熱面,間距應(yīng)大于200mm,埋設(shè)深度100~200mm