摘要：加热炉拱形炉顶工作衬使用的是重质耐火浇注料预制成型的预制件，直接承受高达1300℃的高温，并且同时承受加热炉生产过程中的震动荷载，以及停炉维修的冷热交替作用，炉顶的浇注料预制件的施工质量直接关系整个加热炉生产性能和使用寿命。为满足工艺需求我公司与河南华北起重吊钩有限公司签订的加热炉专用浇注料合同中，我公司委派技术指导员现场为该公司做浇注料预制件的制作指导。
一：工况环境要求
近年来我公司生产过多种针对加热炉炉顶使用的浇注料拱形预制件有直形拱顶、弓形顶、对拱型炉顶都是在我公司直接完成生产后再发往使用方安装，此次与河南华北起重吊钩有限公司签订的加热炉专用浇注料合同中，原设计也是在我公司生产完成后，再发往使用。但是由于该公司的推钢式加热炉跨度长7.5米宽4米，炉顶拱形浇注料预制件生产要求长在3.2米、宽0.5米高0.8米，单块重量基本已经达到了2.5吨左右，如果在我公司生产会受到一定的限制，最终经过协商客户要求我公司在现场制作完成。
二：原使用材料塌落原因分析
为了满足浇注料预制件能够在现有的工况环境下使用寿命更长，我公司总结了该公司之前使用的材质所出现的问题，该公司之前一直使用的是CA-60低水泥耐火浇注料，使用寿命最长在7个月最短在5个月就出现炉顶拱形预制件层层脱皮剥落的现象最后导致越烧越大，然后倒塌，造成停产，在使用过程中我公司经过与该公司生产技术的对接，发现该公司的炉况工作时间是间断性的，是根据订单合同的多少，决定开炉时间，在加之目前河南地区环保比较严厉，在环保稽查时间段就要求会停产整改，所以该公司的加热炉是开一段时间就停一段时间炉温就骤降到最低点，也有时候是根据白天生产晚上就就基本停炉闷炉状态了，所以最后我公司分析脱落原因很大一部分是因为，浇注料预制件在受到停炉炉温骤降后的急冷与炉温升起后的急热现象导致的冷热交替性差生成了表面的脱皮。在得知使用工况后我公司对浇注料预制件使用的耐火浇注料在以前该公司的使用经验上做了配方的调整。
三：浇注料预制件配方调整
经过我公司生产部门对浇注料预制件使用耐火浇注料做了配方升级、颗粒粒径大小的调整，全部采用AL2O3含量≥75%的矾土骨料，粒径最大颗粒在8mm，1~3mm颗粒控制在28% ，3~5mm颗粒控制在25%，5~8mm颗粒控制在15%，选用电熔纯铝酸钙水泥做结合剂，微硅粉选用流动性大于20cm进口微粉并添加了SiC粉做细粉增强以提高浇注料的抗热震性能、添加莫来石粉降低线变化率的收缩。SiC粉导热性好，在浇注料中添加SiC有利于改善热稳定性，但由于SiC微粉加入量并不太多，还不足以成为抗热震性显著提高的主要原料。材料抗热震性能好坏在很大程度上取决于线变化率的蠕动与变化。由于SiC粉是均匀分散于浇注料中的，因而煅烧时在材料基质中形成的气孔分布也是均匀的，这相当于在基质中均匀分布了大量微裂纹。哈塞曼理论指出，微裂纹的数量越多，在临界温差下裂纹动力扩展达到的最终长度越短，而且较小的裂纹就能以准静态方式扩展，避免灾难性的断裂。因此，细粉中参加SiC微粉后改善了浇注料基质的热稳定性，也就使争议材料的抗热震性得到较大提高。
四：浇注料预制件现场制作
首先采用5mm钢板制作了拱形模具，并在模具内涂抹润滑油，以方便脱模，现场施工器具全部准备到位后包括水、电、振动棒、强制式搅拌机都能正常工作的情况下，把25Kg袋装的加热炉专用浇注料倒入搅拌机内以不超过总容量2/3的数量倒入并搅拌，先干拌5分钟然后将准备好的生活用水加入搅拌机内、加水量为6~7%，由于现场环境温度在33℃以上所以加水量适当调整在8%左右，加水后搅拌3分钟后即可出锅倒入模具内，倒入后的浇注料与重新搅拌的浇注料之间相距时间不能超过5分钟，不然可能会因为环境温度造成模具内浇注料表面出现凝结层，与之后倒入浇注料不衔接所以前后时间不得超过5分钟，现场由于是两台搅拌机交差时间进行搅拌，工作进行非常顺利，一边搅拌倒入新浇注料，一边工人进行振动施工现场配合非常顺利。
总结：此次我公司与河南华北起重吊钩有限公司的合作关于加热炉拱顶浇注料预制件的制作上对比了之前该公司使用的耐火浇注料，并从中总结了材料的损坏原因调整了新型低水泥耐火浇注料的配方，最终达到了该公司的满意。