早期,噴補(bǔ)方法有干法和濕法。初期,噴補(bǔ)施工只在轉(zhuǎn)爐上應(yīng)用,后來(lái)逐步運(yùn)用于高爐爐身、魚(yú)雷罐車、電爐、鋼包、真空脫氣裝置等。其中具有優(yōu)勢(shì)的干式噴補(bǔ)一直應(yīng)用較為廣泛。但是,干法噴補(bǔ)存在粉塵以及回彈量較多、施工體性能較差等缺點(diǎn),于是便開(kāi)發(fā)了半干法(也稱為半濕法)噴補(bǔ)技術(shù),從而獲得了低水分和高充填性的施工體,并且具有施工時(shí)無(wú)粉塵、噴補(bǔ)料附著率高等優(yōu)點(diǎn),因此被迅速推廣應(yīng)用。另外,還開(kāi)發(fā)了高耐蝕性及高粘著強(qiáng)度的碳結(jié)合噴補(bǔ)料,將來(lái)也會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
目前,噴補(bǔ)料是最一般的修補(bǔ)料,今后,這種情況也可能不會(huì)改變。大量使用噴補(bǔ)料的原因是它能夠在常溫、高溫的任何溫度下施工,操作也很簡(jiǎn)便。
噴補(bǔ)施工方法按照其材料的運(yùn)送方式可分為干法、半干法和濕法。
干法是運(yùn)送不含水分的干粉,在噴嘴部位添加水分的方法。
半干法是運(yùn)送合部分水分的粉體,在噴嘴部位添加剩余水分的方法。
濕法是運(yùn)送加入水分的泥漿的方法。
噴補(bǔ)技術(shù)的關(guān)鍵是要有一套能正常運(yùn)行的噴射裝置。噴射不同的材料,所用的裝置不同,其性能和參數(shù)也不同。
噴射裝置有雙活塞泵和擠壓泵,兩者均為強(qiáng)制式供料泵。雙活塞泵泵送過(guò)來(lái)的泥料由經(jīng)壓縮空氣入口射入的高壓空氣輸送,再與位于噴嘴后注入的快速促凝劑混合,然后通過(guò)噴嘴噴射出去。擠壓泵是泥料不經(jīng)壓縮空氣輸送,直接在噴嘴后與注入的快速促凝劑混合。促凝劑是用干燥的高壓空氣定量注入,其目的在于防止促凝劑受潮而引起管道堵塞。
新濕式噴涂系統(tǒng)由材料混練機(jī)、壓送材料的高壓泵、液態(tài)促凝劑供給裝置、配管(軟管或?qū)Ч?和特殊噴嘴組成。這種施工方法是將預(yù)先用混練機(jī)混練的泥料,用帶有擺動(dòng)球的雙活塞泵高壓壓送,提供的壓縮空氣與在噴嘴前端添加的促凝劑一起噴涂,以形成耐火材料施工體。為減輕操作者的勞動(dòng)負(fù)荷,配管采用內(nèi)徑為4cm的管和噴嘴。
在這種濕式噴涂方法中,關(guān)鍵的設(shè)備是高壓壓送泵。該泵是采用帶有擺動(dòng)球的出料口直徑為7.5cm的雙活塞泵。其中擺動(dòng)球在可控制油壓的兩個(gè)汽缸間往復(fù)擺動(dòng),一個(gè)汽缸吸入材料,另一個(gè)汽缸通過(guò)擺動(dòng)球連接到料的出口。這個(gè)擺動(dòng)球與兩個(gè)汽缸的一連串的操作能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的材料流股。另外,直徑為7.5cm的材料出口應(yīng)緩慢地減小至4cm,在控制壓送時(shí)使壓力損失達(dá)到最小限度,并以每小時(shí)1.5~3.8立方的泵送速度高速噴出。壓送泵與以前用泵的性能比較見(jiàn)表7-1-1。為穩(wěn)定地壓送低水分高粘性低水泥噴補(bǔ)澆注料,用擠壓式或螺旋式泵和空氣壓送噴涂機(jī),壓送壓力不能太小。此外,即使是高壓泵,在大出料口直徑的場(chǎng)合(如出料口直徑15cm),配管直徑也要逐漸變化(15~4cm),因?yàn)樵趬核屯局袎毫p失很大,容易引起材料堵塞,使操作不能順利進(jìn)行。
表1 幾種壓送泵的性能比較
濕式噴補(bǔ)操作應(yīng)把握以下幾點(diǎn):
(1)保證穩(wěn)定的壓送性能。低水泥噴補(bǔ)澆注料的粒度組成與壓送特性密切相關(guān)。更大粒度為5mm、1mm的顆粒占60~80%的粒度組成,能保證穩(wěn)定的壓造性能。除此之外,隨著添加水分的增加,壓送過(guò)程中管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生堵塞的不利現(xiàn)象。因此,為達(dá)到穩(wěn)定的壓送性能,調(diào)整低水泥噴補(bǔ)澆注料更佳的粒度組成范圍是十分必要的。
(2)硬化速度的調(diào)整。賦予硬化性能的促凝劑的種類及數(shù)量對(duì)施工體的強(qiáng)度有很大影響。對(duì)于鋁酸系溶液(促凝劑A),隨其添加量的增加強(qiáng)度迅速增加。對(duì)于硅酸鹽系溶液(促凝劑A),在一定的添加量范圍內(nèi)強(qiáng)度隨添加量增加而增大,但超過(guò)一定量后其強(qiáng)度則呈下降趨勢(shì)。
在實(shí)際施工中,垂直的施工面施工體較厚的場(chǎng)合,施工體強(qiáng)度迅速提高是必要的;而噴涂后的施工體表面需加工時(shí),以強(qiáng)度緩慢提高為好。因此,根據(jù)施工條件,選擇適宜的促凝劑及添加量非常必要。
(3)致密質(zhì)施工體的形成。對(duì)噴吹空氣量及壓力與施工體組織結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的分析表明,噴吹空氣量較小時(shí),施工體氣孔率很高;噴吹空氣量較大時(shí),粗顆?;貜?,且氣孔率也較高。因此,達(dá)到施工體致密化有一個(gè)更佳的噴吹空氣量范圍,但致密度與噴吹壓力無(wú)關(guān)。
以前通用的干式噴涂方法中,固體/氣體(kg/m)比為7~10,濕式噴補(bǔ)法的固體/氣體(kg/m)比為0.2~0.3,可見(jiàn)濕式噴補(bǔ)方法的氣體比率較高。