水泥窯用耐火材料
一:水泥窯內(nèi)的工作環(huán)境及對耐火材料的要求
新型干法水泥窯是一個大系統(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)境雖然千差萬別,但是概括起來看也有幾條共同的,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)用效果也是不錯的。
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,這類材料的弱點是荷軟溫度較低,強(qiáng)度低,耐磨性較差。
泥窯用堿性澆注料性能
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石等。這類材料的共同特點是高硬度,高耐磨,不足之處是不耐堿,因為氧化鋁與(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)材料存在時能形成霞石,不僅體積膨脹,而且熔點較低,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 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,震動器 錨固件焊接,包扎,結(jié)構(gòu),預(yù)留逢位置大小
四: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)部分同樣耐磨才行。在基質(zhì)添加是與剛玉同質(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:單純剛玉質(zhì)材料耐磨性雖好,但抗熱 震較差,又加入部分sio2,使其產(chǎn)生部分莫來石,莫來石的熱膨脹系數(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:如果說剛玉的耐堿性還勉強(qiáng)說的過去,莫來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,對剛玉莫來石起保護(hù)作用,因此,使剛玉莫來石在保持其優(yōu)良特性的同時,又具備了很好的抗堿性。因此,全面滿足了水泥窯對耐火材料的要求。
編輯:姜立東
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