水泥窯用耐火材料

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1、水泥窯用耐火材料一：水泥窯內(nèi)的工作環(huán)境及對(duì)耐火材料的要求新型干法水泥窯是一個(gè)大系統(tǒng)。從原材料預(yù)熱，分解，到高溫煅燒生成熟料，直到冷卻出料，前后總長(zhǎng)幾百米。而且這只是主系統(tǒng)，還有龐大的輔助系統(tǒng)，如通風(fēng)系統(tǒng)，余熱發(fā)電系統(tǒng)等，都處在高溫下，都需要耐火材料的保護(hù)。然而，如此龐大的主輔系統(tǒng)除了都在嚴(yán)重的化學(xué)侵蝕性氣氛中工作外，其他條件多不相同，溫度不僅有高低不同，還有變化幅度和頻率不同。受力情況更是千差萬(wàn)別，有受氣流沖刷的，有受生熟料磨損的，還有受機(jī)械應(yīng)力的。而氣流沖刷強(qiáng)度，磨損及機(jī)械應(yīng)力大小又各不相同，情況十分復(fù)雜。所以，對(duì)耐火材料的性能要求也就十分復(fù)雜。不可能只使用一種材料滿足所有

2、要求。必須采用系列耐火材料。通觀上述情況，水泥窯用耐火材料使用環(huán)境雖然千差萬(wàn)別，但是概括起來(lái)看也有幾條共同的，那就是：嚴(yán)重的化學(xué)侵蝕性氣氛；較大的機(jī)械應(yīng)力和磨損，較強(qiáng)的熱震應(yīng)力。不同的則主要是溫度相差較大。為此對(duì)耐火材料提出的主要要求是：抗化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，強(qiáng)度高、耐磨損，抗熱震能力強(qiáng)，不同部位耐火度有較大差別。如果再結(jié)合水泥企業(yè)檢修工作實(shí)際，最好能早硬化易燒結(jié)早期強(qiáng)度高，那就更好了。二：幾種常用耐火材料性能比較水泥窯用耐火澆注料現(xiàn)有如下幾種：堿性澆注料，高硅質(zhì)澆注料，高鋁質(zhì)澆注料。堿性澆注料是指以鎂質(zhì)，鎂鋁尖晶石質(zhì)材料為主的一類澆注料。這類材料抗堿性特好，不足之處是熱膨脹系數(shù)較

3、大，抗熱震性較差，如能解決抗熱震問題，在水泥窯里應(yīng)用效果也是不錯(cuò)的。如我公司研制的LN-70高純鋁鎂尖晶石澆注料。但該料雖經(jīng)改性，終因尖晶石熱膨脹系數(shù)較大，雖經(jīng)添加氧化鋯增韌，提高了抗熱震性，但提高有限，在使用中還是多以熱震裂紋不斷發(fā)展而破壞。再一個(gè)問題是，該澆注料屬高純材料，燒結(jié)較困難，由于難以做到按工藝要求完全燒結(jié)，因此使用壽命大打折扣。還有就是價(jià)格較貴，尖晶石用高純鋁鎂材料熔煉而成，又要添加鋯質(zhì)材料，成本高價(jià)格貴在所難免。高硅質(zhì)材料是指氧化鋁含量小于30%的鋁硅質(zhì)材料，這類材料在一定的溫度下能與窯料和窯氣中的堿化合物反應(yīng)，在材料表面迅速形成封閉性的致密保護(hù)釉層，阻止了堿

4、的繼續(xù)內(nèi)滲，從而保護(hù)材料內(nèi)部不再繼續(xù)受堿侵蝕，形成良好的抗堿性。但是，這類材料的弱點(diǎn)是荷軟溫度較低，強(qiáng)度低，耐磨性較差。水泥窯用堿性澆注料性能材料性能耐壓強(qiáng)度MPa抗折強(qiáng)度MPa線變化率%（1100℃）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)110℃1100℃110℃1100℃耐堿澆注料≥40≥20≥5≥12.50～-0.5GB10695-89耐堿澆注料≥70≥70≥7≥70～0.5高鋁質(zhì)材料是指以氧化鋁為主所形成的一類材料。主要包括各種剛玉莫來(lái)石等。這類材料的共同特點(diǎn)是高硬度，高耐磨，不足之處是不耐堿，因?yàn)檠趸X與(K,Na)2O反應(yīng)能形成β-氧化鋁，產(chǎn)生體積膨脹，破壞材料結(jié)構(gòu)，當(dāng)有硅質(zhì)材料存在時(shí)能形成霞

5、石，不僅體積膨脹，而且熔點(diǎn)較低，使用性能大幅下降。三：水泥窯用耐火材料損壞機(jī)理分析1：堿性剝落2：熱震裂紋和機(jī)械應(yīng)力損壞3：磨損氣流沖刷物料磨損4：非材料性能引起的破壞施工缺陷：施工引起，材料施工性能不好造成缺陷，流動(dòng)性不好，材料偏析，施工裂紋等養(yǎng)護(hù)沒達(dá)到工藝要求：烘裂，沒燒結(jié)強(qiáng)度低輔助器材：混料機(jī)，胎模，震動(dòng)器錨固件焊接，包扎，結(jié)構(gòu)，預(yù)留逢位置大小四：我公司高強(qiáng)高耐磨澆注料性能分析1:高強(qiáng)高耐磨性分析：性能來(lái)自材料本身性質(zhì)。該澆注料主料選用高鋁剛玉質(zhì)材料，剛玉大家都知道是高硬度高強(qiáng)度的材料，耐磨損是肯定的。但在澆注料里只有顆粒耐磨是沒有用的，還必須結(jié)合劑與基質(zhì)部分同樣耐磨才

6、行。在基質(zhì)中我們采用的是與剛玉同質(zhì)材料@-AL2O3微粉，所以澆注料整體耐磨性很好。2:抗熱震性能分析：?jiǎn)渭儎傆褓|(zhì)材料耐磨性雖好，但抗熱震較差，所以我們又加入部分sio2，使其產(chǎn)生部分莫來(lái)石，莫來(lái)石的熱膨脹系數(shù)只有鎂質(zhì)材料的三分之一，剛玉的二分之一，加之與剛玉熱膨脹系數(shù)不同造成的微裂紋增韌效應(yīng)，這就提高了材料的抗熱震性。3:耐堿性問題的解決：如果說(shuō)剛玉的耐堿性還勉強(qiáng)說(shuō)的過去，莫來(lái)石在堿性條件下是很不穩(wěn)定的。所以普通高鋁材料用在水泥窯內(nèi)是肯定不行的。但是我們的高強(qiáng)高耐磨澆注料由于加入了能形成抗堿性保護(hù)膜的材料，對(duì)剛玉莫來(lái)石起保護(hù)作用，因此，使剛玉莫來(lái)石在保持其優(yōu)良特性的同時(shí)，又

7、具備了很好的抗堿性。因此，全面滿足了水泥窯對(duì)耐火材料的要求。4:NH-高強(qiáng)耐磨與NH-高純尖晶石性能對(duì)比材料名稱耐壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度線變化率最高使用溫度110℃1100℃1500℃110℃1100℃1500℃NH-高強(qiáng)耐磨≥100≥120≥140≥11≥14≥18±0.31500℃NH-高純尖晶石≥50≥60≥90≥7≥8≥16±0.51700℃從上表可以看:NH-高強(qiáng)耐磨澆注料的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)均高于NH-高純尖晶石澆注料,只有最使用用溫度稍低,而實(shí)際使用溫度1500℃已經(jīng)足夠。五：我公司產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例附件：一