某電解鋁企業(yè)鑄造車間一臺50t混合爐運(yùn)行5年后，燒嘴側(cè)爐墻熔池部分墻體澆注料發(fā)生大面積酥松、破損，開裂較為嚴(yán)重。如繼續(xù)使用存在漏爐的安全隱患。綜合該爐其余內(nèi)襯情況以及實(shí)際生產(chǎn)需求，決定僅對破損面爐襯進(jìn)行拆除并重新砌筑。
混合爐是電解鋁企業(yè)鑄造工序的重要工裝，是對電解鋁液進(jìn)行熔煉的專業(yè)設(shè)備。近年來，隨著電解鋁企業(yè)產(chǎn)能的不斷提升，混合爐規(guī)格也逐漸向大型化的方向發(fā)展。澆注料內(nèi)襯以其優(yōu)越的抗鋁液滲透性能和抗沖擊性能，以及較強(qiáng)的抗熱震性能和較低的掛渣性能，顯著提高了混合爐的使用壽命，從而得到了廣泛的使用，逐步取代了傳統(tǒng)的耐火磚砌筑內(nèi)襯。但是澆注料混合爐也存在施工工藝、烘爐技術(shù)要求較高的問題。尤其是澆注料內(nèi)襯一旦破損或發(fā)生滲漏，通常只有采取整體拆除。重新澆筑的方式進(jìn)行大修處理。而一次內(nèi)襯大修費(fèi)用相當(dāng)昂貴，且拆除、砌筑及烘爐至少6個月時間。高昂的費(fèi)用和較長的工期對企業(yè)成本控制、生產(chǎn)組織均會造成較大的不利影響。
一:混合路內(nèi)襯結(jié)構(gòu)簡介
澆注料澆筑的混合爐內(nèi)襯由兩種形式，熔池部分為澆注料，溶池以上為耐火磚砌筑。熔池結(jié)構(gòu)為三層：內(nèi)層是厚度為250mm的的工作層，直接接觸鋁水，由KST-85澆注料澆注，具有較強(qiáng)的抗腐蝕、抗沖擊及耐高溫性能：中間為100mm厚的防滲層，由干式防滲料鋪就，結(jié)構(gòu)較為疏松，主要作用是阻斷鋁液外滲的路徑，防止鋁液進(jìn)一步滲漏：底層為250mm的保溫層。混合爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)如下圖：
二：混合爐小修工藝過程
2.1拆除過程中又人工作業(yè)，不能采用機(jī)械破拆，避免損傷非目標(biāo)區(qū)域爐襯。拆除順序自上而下進(jìn)行，先拆除耐火磚，再逐步清理工作層、防滲層和保溫層。墻體拆除過程中要注意舊磚墻咬茬，以增強(qiáng)牢固性。在清楚爐池部分墻體與爐底工作層及另一墻衣的澆注料凸凹銜接縫口時，不能破壞舊墻的凸凹銜接口。如果凸凹銜接口已發(fā)生損壞，則將工作層以下的防滲層、保溫層向爐底中心方向再掏挖100mm左右，做為爐底層與新墻體的銜接凸凹槽。
因混合爐內(nèi)襯表面長時間在高溫、高腐蝕性環(huán)境下工作，材料性質(zhì)已嚴(yán)重劣化，表面變得疏松，在清理時，應(yīng)將新舊澆注料接茬區(qū)域表面疏松部分多請爐100~200mm。此外，需將接茬區(qū)域周邊的金屬鋁清理干凈，否則在烘爐時，澆注料產(chǎn)生收縮縫后，熔化的鋁液會滲入縫隙，對爐襯造成不可逆破壞。
2.2砌筑
（1）施工順序 從底向上砌筑，由外向內(nèi)砌筑。現(xiàn)在爐墻鋼殼上鋪一層10~20mm石棉板，代替原設(shè)計(jì)使用的60mm厚保溫棉。再用輕質(zhì)澆注料砌筑保溫層，一次性全部砌筑完成。待保溫層砌筑完，達(dá)到八成干吼，在采用防滲澆注料砌筑防滲層，一次性全部砌筑完成。待防滲層達(dá)到八成干后，再采用KSJ-85高強(qiáng)澆注料砌筑工作層。各類澆注料的使用應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品技術(shù)說明書執(zhí)行。
2.3工藝要點(diǎn)
（1） 為保證工作層抗熱脹性，減少應(yīng)力破壞，采用分塊砌筑的方式，將墻體均分為四塊進(jìn)行砌筑，減少墻體的熱變形量。施工時先砌相隔兩塊，待兩塊達(dá)八成干后再砌相鄰兩塊，每塊之間留10mm的伸縮縫。
（2） 工作層要與爐底內(nèi)襯中清理的凸凹槽相嵌，在澆灌澆注料時，順其自然銜接，以增加新舊墻體之間的銜接密封性，確保在使用過程中鋁液沒有直通縫隙。在各層砌筑中，應(yīng)全部用振動棒振動夯實(shí)，避免存在氣泡或縫隙
（3） 將新墻體與爐殼之間的保溫棉改為石棉板，利用石棉板可壓縮量較低的性質(zhì)，抑制在爐溫上升后新修墻體受熱膨脹向外部位移的趨勢，盡量控制新、舊墻體接茬處縫隙大小。
（4）新修墻體與爐底采用墻包底的方式澆筑，將爐底工作層包圍進(jìn)爐墻內(nèi)側(cè)。且底部新修部分不再砌筑保溫層與防滲層，整個墻體熔池部分全部采用高強(qiáng)澆注料澆筑，使其全部為工作層，以保證新爐墻穩(wěn)固，并對舊爐底一端呈一定的托舉狀態(tài)。
