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回转窑用耐火材料推荐

作者:寰洋实业  发布日期:2017-06-30

  在传统水泥在传统水泥回转窑中,不定型耐火材料得到了广泛的应用,前、后窑口和湿法窑链条带等部位,常用种类有:高铝质耐火浇注料和钢钎维增强耐火浇注料等;在PC窑和SP窑中,除用于前、后窑口部位外,在分解炉、预热器、三次风管、窑门罩和冷却机等部位也广泛使用不定形耐火材料,其品种有:刚玉质和高铝质耐火浇注料、钢纤维增强耐火浇注料、耐碱浇注料、自流耐火浇注料和隔热浇注料等,用量约占整个窑用耐火材料的1/3。因此,不定形耐火材料在新型窑中占有重要地位。

 

  1.回转窑窑口耐火浇注料的使用条件

  回转窑窑口耐火衬是窑衬的薄弱环节,特别是前窑口耐火衬,使用温度在1100℃左右,需要承受急冷、急热气流冲击,高温水泥熟料磨损和高温有害气体碱腐蚀等,使用条件十分苛刻。衬体的损毁主要是:开裂、剥落和磨蚀,故要求耐火材料必须具有良好的抗热震性、耐磨性和耐碱性。

 

  回转窑窑口筒体不变形时,一般可用抗剥落的高铝砖、尖晶石砖和直接结合镁铬砖等定型制品砌筑,并用优质泥浆做接缝料,以便形成整体,防止掉砖,提高寿命。然而,筒体变形普遍存在,故用耐火浇注料浇灌,钢壳上焊上铆固钉,浇注料中掺加钢纤维增强耐火浇注料,按规程施工和烘烤,来满足窑口筒体衬的生产需要。

 

  在国外,回转窑前窑口上广泛采用刚玉质和高铝质钢纤维增强耐火浇注料,其使用寿命可达2~8个。浇注料的高铝含量高、强度高。因此,抗热震性差、易开裂剥落,降低使用寿命。生产实践证明,钢纤维增强高铝质耐火浇注料的使用效果,比刚玉质浇注料要好。

 

  2.回转窑窑口用耐火浇注料的研发

  回转窑窑口用钢纤维增强刚玉质和高铝质耐火浇注料,在多年使用中易发生开裂剥落,即抗热震性不好,使用寿命较低。高铝质耐火浇注料、高铝莫来石质浇注料和莫来石质耐火浇注料等,使用寿命一年以上,获得了良好的使用效果。

 

  众所周知,黏土砖的抗热震性和耐碱性优于高铝砖,原因是铝含量低;强度高、耐磨性好、抗震性差。在窑口用浇注料中,Al2O3含量为50%~70%,强度适中(既兼顾耐磨性,又有适宜的抗热震性),烘干和耐压强度(1100℃)分别约为40MPa和70MPa。应当指出,耐火浇注料是由骨料、粉料、结合剂和外加剂(物)等组成,使用前基质中的相组成处于非平衡状态,使用时在高温作用下,基质中的各组分将遵循相平衡关系重新组成新的相平衡(即获得优良的使用性能和原位反应)。因此,应当选择适用的组成材料,配料设计,达到良好的烧结性、体积稳定性、耐蚀性和高温力学性能。

 

  ①主体材料的选用

  回转窑前窑口耐火衬因急冷、急热频繁,使用温度在800℃~1250℃范围内,可起到承受水泥熟料磨损和碱腐蚀的作用。耐火浇注料主体材料的选用,必须根据其使用条件决定,以达到既成本低又好用的目的。

 

  耐火骨料选用二三级矾土熟料、焦宝石和莫来石等,临界粒径放大,并应合理进行颗粒级配,达到致密化,有利于提高材料的抗热震性和强度。

 

  耐火粉料、结合剂和外加剂(物)等材料,是耐火浇注料的基质材料,也必须进行合理的颗粒级配,以便提高其性能。在常温下,能获得施工强度,在高温作用下,易发生相转变、进行烧结。同时,材料之间会产生原位反应,其微膨胀能抵消烧结收缩,提高浇注料的抗热震性和强度。

 

  耐火粉料选用刚玉、矾土熟料、莫来石和碳化硅等材料,破碎成各种粒级进行组配。同时,应加超微粉填充空隙,且活性大、易产生原位反应,提高基质性能。

 

  结合剂选用铝酸钙水泥、超微粉和磷酸盐等,一般复合使用;其用量应确保拆模强度,并使烘干耐压强度达到40MPa左右。

 

  ②外加剂(物)的选用

  不定形耐火材料是典型的原位反应耐火材料,因此外加剂(物)的选用十分重要,必须确保施工性能、烘烤性能,高温下原位反应的进行,可获得优良的材料性能。窑口耐火浇注料用的外加剂(物)主要有:分散剂、促凝剂、增塑剂、烧结剂、膨胀剂和防爆剂等。现重点介绍一下烧结剂,其品种材料有生黏土、锆英石、钛白粉和錋化物等。该类物质在使用温度下,进行原位反应,生成一定数量的莫来石晶体、锆石相、钛铝酸盐晶体和不一致熔融化合物(2Al2O3·B2O3)等,伴有体积膨胀产生微裂纹,能补偿其烧结收缩,从而使浇注料产生烧结强度,耐腐蚀能力和良好的抗热震性。

 

  烧结剂用量因品种材料而异(一般为1%~7%),过量用烧结剂,原位反应产生较大的膨胀和液相,致使浇注料抗热震性和耐蚀性降低,也影响使用效果。因此,应根据使用温度、烧结层厚度、体积稳定性和耐蚀性要求,合理选用烧结剂的品种和用量,以满足实际使用要求。寰洋实业为您提供优质耐火材料。

 

  外加剂(物)主要有耐热钢纤维等,在回转窑窑口用耐火浇注料中,选用446号和304号钢纤维,可满足使用要求(用量为1%~4%)。其作用是能抑制基质产生裂纹或阻止裂纹扩展,提高料的抗热震性。实验证明,冷热循环10次后的抗折强度,钢纤维增强耐火浇注料比未加钢纤维的浇注料高3~4倍(即提高抗热震性),在前窑口耐火衬上使用,使用寿命一年以上。因此,在窑口用耐火浇注料中,必须加耐热钢纤维。应当指出,配制钢纤维耐火浇注料时,必须将钢纤维均匀混拌在浇注料中,防止钢纤维成团,否则将降低窑口耐火衬的使用寿命。

 

  总之,回转窑窑口用耐火浇注料的材料组成,应根据其使用条件来确定,并保证基质料间原位反应、烧结性和体积稳定性,从而获得良好的抗折强度、抗热震性和耐腐蚀性。同时,适量添加外加剂(物),并合理选择其品种和用量,才能提高材料的施工性能和使用性能。钢纤维增强铝莫来石质耐火浇注料,在窑口使用的作用已初见成效,应大力推广使用。

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