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水泥回轉窯窯口用耐火澆注料專家講解-四季火耐

發布時間:2019年07月11日

去年,中國水泥產量13億多噸,其所用水泥熟料絕大部分是回轉窯煅燒而成。近30年來,預分解窯(pc)和預熱器窯(sp)陸續投入生產,窯的轉速提高3~4倍,工作溫度高、熱負荷大,原材

料成分易變化,有害成分堿金屬、硫和氯等物質蒸發和凝聚的數量大,致使堿腐蝕嚴重。因此,該類窯對耐火材料的品種和質量要求較高,應該認真面對。

在傳統水泥回轉窯中,不定形耐火材料主要用于前、后窯口和濕法窯鏈條帶等部位,其品種有:高鋁質耐火耐磨澆注料和鋼釬維增強耐火耐磨澆注料等;在pc窯和sp窯中,除用于前、后窯口部

位外,在分解爐、預熱器、三次風管、窯門罩和冷卻機等部位也廣泛使用不定形耐火材料,其品種有:剛玉質和高鋁質耐火耐磨澆注料、鋼纖維增強耐火耐磨澆注料、耐堿澆注料、自流耐火耐

磨澆注料和隔熱澆注料等,用量約占整個窯用耐火材料的1/3。因此,不定形耐火材料在新型窯中占有重要地位。

耐火澆注料-四季火耐材

1.回轉窯窯口耐火澆注料的使用條件

回轉窯窯口耐火襯是窯襯的薄弱環節,特別是前窯口耐火襯,使用溫度在1100℃左右,需要承受急冷、急熱氣流沖擊,高溫水泥熟料磨損和高溫有害氣體堿腐蝕等,使用條件十分苛刻。襯體的

損毀主要是:開裂、剝落和磨蝕,故要求耐火材料必須具有良好的抗熱震性、耐磨性和耐堿性。

回轉窯窯口筒體不變形時,一般可用抗剝落的高鋁磚、尖晶石磚和直接結合鎂鉻磚等定型制品砌筑,并用優質泥漿做接縫料,以便形成整體,防止掉磚,提高壽命。然而,筒體變形普遍存在,

故用耐火澆注料澆灌,鋼殼上焊上鉚固釘,澆注料中摻加鋼纖維增強耐火澆注料,按規程施工和烘烤,來滿足窯口筒體襯的生產需要。

在國外,水泥窯前窯口上廣泛采用剛玉質和高鋁質鋼纖維增強耐火耐磨澆注料,其使用壽命可達2~8個。澆注料的高鋁含量高、強度高。因此,抗熱震性差、易開裂剝落,降低使用壽命。生產

實踐證明,鋼纖維增強高鋁質耐火澆注料的使用效果,比剛玉質澆注料要好。

 

2.回轉窯窯口用耐火耐磨澆注料的研發

回轉窯窯口用鋼纖維增強剛玉質和高鋁質耐火耐磨澆注料,在多年使用中易發生開裂剝落,即抗熱震性不好,使用壽命較低。據此鄭州四季火耐材,研發了高鋁質耐火

澆注料、高鋁莫來石質澆注料和莫來石質耐火澆注料等,使用壽命一年以上,獲得了良好的使用效果。

眾所周知,黏土磚的抗熱震性和耐堿性優于高鋁磚,原因是鋁含量低;強度高、耐磨性好、抗震性差。在窯口用澆注料中,al2o3

含量為50%~70%,強度適中(既兼顧耐磨性,又有適宜的抗熱震性),烘干和耐壓強度(1100℃)分別約為40mpa和70mpa。應當指出,耐火澆注料是由骨料、粉料、結合劑和外加劑(物)等組

成,使用前基質中的相組成處于非平衡狀態,使用時在高溫作用下,基質中的各組分將遵循相平衡關系重新組成新的相平衡(即獲得優良的使用性能和原位反應)。因此,應當選擇適用的組成

材料,優化配料設計,達到良好的燒結性、體積穩定性、耐蝕性和高溫力學性能。

耐火耐磨澆注料-四季火耐材

①主體材料的選用

前窯口耐火襯因急冷、急熱頻繁,使用溫度在800℃~1250℃范圍內,可起到承受水泥熟料磨損和堿腐蝕的作用。耐火澆注料主體材料的選用,必須根據其使用條件決定,以達到既成本低又好

用的目的。

耐火骨料選用二三級礬土熟料、焦寶石和莫來石等,臨界粒徑放大,并應合理進行顆粒級配,達到致密化,有利于提高材料的抗熱震性和強度。

耐火粉料、結合劑和外加劑(物)等材料,是耐火澆注料的基質材料,也必須進行合理的顆粒級配,以便提高其性能。在常溫下,能獲得施工強度,在高溫作用下,易發生相轉變、進行燒結。

同時,材料之間會產生原位反應,其微膨脹能抵消燒結收縮,提高澆注料的抗熱震性和強度。

耐火粉料選用剛玉、礬土熟料、莫來石和碳化硅等材料,破碎成各種粒級進行組配。同時,應加超微粉填充空隙,且活性大、易產生原位反應,提高基質性能。

結合劑選用鋁酸鈣水泥、超微粉和磷酸鹽等,一般復合使用;其用量應確保拆模強度,并使烘干耐壓強度達到40mpa左右。

②外加劑(物)的選用

不定形耐火材料是典型的原位反應耐火材料,因此外加劑(物)的選用十分重要,必須確保施工性能、烘烤性能,高溫下原位反應的進行,可獲得優良的材料性能。窯口耐火澆注料用的外加劑

(物)主要有:分散劑、促凝劑、增塑劑、燒結劑、膨脹劑和防爆劑等。現重點介紹一下燒結劑,其品種材料有生黏土、鋯英石、鈦白粉和錋化物等。該類物質在使用溫度下,進行原位反應,

生成一定數量的莫來石晶體、鋯石相、鈦鋁酸鹽晶體和不一致熔融化合物(2al2o3·b2o3)等,伴有體積膨脹產生微裂紋,能補償其燒結收縮,從而使澆注料產生燒結強度,耐腐蝕能力和良好

的抗熱震性。

 

燒結劑用量因品種材料而異(一般為1%~7%),過量用燒結劑,原位反應產生較大的膨脹和液相,致使澆注料抗熱震性和耐蝕性降低,也影響使用效果。因此,應根據使用溫度、燒結層厚度、

體積穩定性和耐蝕性要求,合理選用燒結劑的品種和用量,以滿足實際使用要求。

外加劑(物)主要有耐熱鋼纖維等,在窯口用耐火澆注料中,選用446號和304號鋼纖維,可滿足使用要求(用量為1%~4%)。其作用是能抑制基質產生裂紋或阻止裂紋擴展,提高料的抗熱震性

。實驗證明,冷熱循環10次后的抗折強度,鋼纖維增強耐火澆注料比未加鋼纖維的澆注料高3~4倍(即提高抗熱震性),在前窯口耐火襯上使用,使用壽命一年以上。因此,在窯口用耐火澆注

料中,必須加耐熱鋼纖維。應當指出,配制鋼纖維耐火澆注料時,必須將鋼纖維均勻混拌在澆注料中,防止鋼纖維成團,否則將降低窯口耐火襯的使用壽命。

總之,回轉窯窯口用耐火耐磨澆注料的材料組成,應根據其使用條件來確定,并保證基質料間原位反應、燒結性和體積穩定性,從而獲得良好的抗折強度、抗熱震性和耐腐蝕性。同時,適量添

加外加劑(物),并合理選擇其品種和用量,才能提高材料的施工性能和使用性能。鋼纖維增強鋁莫來石質耐火澆注料,在窯口使用的作用已初見成效,應大力推廣使用。

澆注料廠家-四季火耐材

以上是水泥回轉窯窯口使用耐火耐磨澆注料專家的一些講解 。鄭州四季火耐火材料有限公司是一家專業生產耐火澆注料、高鋁澆注料、輕質澆注料、莫來石澆注料、耐磨澆注料、不沾鋁澆注

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