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高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料在水泥窯上的應(yīng)用

2007-08-03 00:00

一、前言

一些新型干法水泥廠,由于高效新型冷卻機(jī)的采用,窯頭加強(qiáng)密封以及多風(fēng)道噴煤嘴的采用,使回轉(zhuǎn)窯的前窯口、窯門罩、冷卻機(jī)熱端、噴煤管等部位的溫度升高,不僅導(dǎo)致窯口胴體因受高溫而變型,使這一部位原用的粘土磚、高鋁磚、傳統(tǒng)耐火澆注料都不能滿足使用要求,就是性能好的定形磚也難以砌好,容易引起掉落,使用壽命僅為30-100天,嚴(yán)重影響了窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率,成為急需解決的一個(gè)突出的問題。同時(shí),窯門罩、冷卻機(jī)熱端也由于溫度的升高,所用耐火襯里材料,一般要求最高使用溫度達(dá)1500℃以上的高鋁質(zhì)耐火澆注料匹配使用。但是,高鋁質(zhì)耐火澆注料又往往不能承受這些煙氣中有害成分堿、氯、硫的侵蝕。因此,這些部位所用的澆注料既要耐高溫有抗堿侵蝕。

二、高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料的性能特點(diǎn)

眾所周知,傳統(tǒng)耐火澆注料的組成和制備都較簡單,它是由耐火集料和高鋁水泥配置而成的。在制備過程中,細(xì)集料部分的顆粒級配沒有進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。水泥顆粒也較粗(比表面積一般為3000cm2/g左右),水泥的加入量一般為15-25%,施工用水量為10-15%,這樣制備的傳統(tǒng)耐火澆注料,加水拌合夠,水泥顆粒在水中呈絮凝狀態(tài)存在,不能均勻分散。加之,水泥用量多,顆粒又粗,使水泥不能得到完全水化,最終導(dǎo)致澆注料的性能不好。具體表現(xiàn)在,在中溫下,由于失水和二次CA、CA2化[1],硬化體總孔隙增多,結(jié)構(gòu)疏松,使中溫下強(qiáng)度大幅度下降;在高溫下,由于水泥用量多,帶入的雜志CaO含量相應(yīng)增多。致使高溫下形成低熔相多,影響了高溫性能的提高。

低水泥耐火澆注料正是為了克服傳統(tǒng)耐火澆注料所存在的弊端,采用降低水泥用量,超微粉技術(shù),正確設(shè)計(jì)集料的推集,并選用高效表面活性外加劑等綜合技術(shù)措施制備而成的,“七·五”和“六·五”期間我們研制的“高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料”和“剛玉質(zhì)高強(qiáng)度耐火澆注料”的技術(shù)性能,可以看出低水泥耐火澆注料與傳統(tǒng)耐火澆注料相比,具有以下特點(diǎn)。

1、水泥用量低,澆注料中含鈣量僅為傳統(tǒng)耐火澆注料的1/4-1/3。因此,減少了低水泥澆注料中低熔相的數(shù)量,從而使高溫性能能明顯改善;

2、施工用水量低,一般為澆注料重量的6-7%,因此具有高的致密度和低的氣孔率;

3、不僅具有較高的常溫固化強(qiáng)度,而且經(jīng)中溫和高溫處理后的強(qiáng)度不發(fā)生下降,強(qiáng)度絕對值為傳統(tǒng)耐火澆注料的3-5倍;

4、在高溫下具有良好的體積穩(wěn)定性,雖為不燒耐火材料,但經(jīng)干燥和煅燒后,體積收縮小。

三、高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料在水泥窯上的應(yīng)用

(一)“GJ-180高強(qiáng)度耐火澆注料”的應(yīng)用

“GJ-180高強(qiáng)度耐火澆注料”是基于電熔白剛玉為集料‘以純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑配制而成的。這種澆注料的最高使用溫度達(dá)到1800℃,1400℃下的熱態(tài)抗折強(qiáng)度達(dá)7.4MPa,在高溫下也具有較好的耐磨損性能。它適于新型干法水泥窯的前窯口,三風(fēng)道噴煤咀等部位使用,。

(二)“GJ-18S澆注料”的應(yīng)用

該牌號澆注料也是以電熔白剛玉為骨料,它屬低水泥用量耐火澆注料,該澆注料具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和抗沖刷、耐磨蝕性能,最高使用溫度為1600℃,由其性能決定,這種澆注料適宜于1000-1400℃,沖擊磨蝕嚴(yán)重的大型水泥窯窯口,多筒冷卻機(jī)彎頭等部位使用。

(三)“LC-160澆注料”的應(yīng)用

這種澆注料也屬低水泥耐火澆注料,是基于高鋁燒礬土熟料為集料,以純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑制備成的。這種澆注料的用途基本與“GJ-18澆注料”相同。但是,由于該澆注料的集料是燒礬土熟料,因此,起耐磨損性能較“GJ-18S澆注料”差。它適宜于中小型干法水泥窯窯口、冷卻機(jī)彎頭部位適用。

(四)“GJ-15B(或GJ-15A)澆注料”的應(yīng)用

這種澆注料按其特性和化學(xué)成份應(yīng)稱為“耐堿高鋁質(zhì)低水泥耐火澆注料”,它是通過基質(zhì)成分的調(diào)整和控制制備成的,既具備高的機(jī)械強(qiáng)度,有具備耐堿侵蝕,最高使用溫度達(dá)1500℃度的優(yōu)良性能的高鋁質(zhì)耐火澆注料。它適宜于水泥生產(chǎn)所用原、燃料中含堿、硫、氯高的一些大型干法水泥窯的窯門罩冷卻機(jī)熱端、噴煤管后部以及中小型窯窯口,多筒冷卻機(jī)彎頭等部位使用。

四、結(jié)束語

近幾年來,通過對“GJ-180高強(qiáng)度耐火澆注料”和“高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料”在大、中型水泥窯上不同部位的使用實(shí)踐,我們認(rèn)為“GJ-180高強(qiáng)度耐火澆注料”適用于操作溫度經(jīng)常達(dá)1400℃以上的高溫?zé)g嚴(yán)重的部位,如大型干法窯的窯口,三風(fēng)道煤咀等部位宜選用“高鋁質(zhì)低水泥用量耐火澆注料”。

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