水泥窑不定形耐材使用中几个典型问题的解决方案

一、水泥窑不定形耐材使用中的几个典型问题

大型新型干法水泥窑不定形耐火材料使用中比较突出的一些问题有：

1、窑口喷煤管耐材使用寿命较短，做不到与窑内砖同步。

2、一些冲刷厉害的部位磨损严重，使用寿命很有限。如三次风管转弯处、风门、篦冷机矮墙等。

3、一些部位检修时施工难度大，支模振捣难以实现，保证不了施工质量，材料使用效果不好。如三次风管膨胀节。

4、检修时，难以保证浇注料有充足时间养护烘烤，施工脱模后马上点火，容易出现浇注料崩落现象，特别是窑头一些部位，如窑门罩顶部、篦冷机前墙、篦冷机顶部等。

二、定形耐材解决方案

为解决这些情况，公司花了大量的人力物力去研究其损毁机理，开发出了一些适应性极强的新型耐火浇注料。如下两表是通达公司目前在水泥窑上主推的一些产品：

*注：防爆温度的测试方法为：在室温15~20度的实验室，将浇注料搅拌振动成型为40×40AS×160mm的试样，在湿度40%~60%的环境中(不允许水养护)养护24小时后脱模，脱模试块保湿养护24小时，最后直接放入达到测试温度的电炉中并保温10分钟，若试块未发生崩裂，则证明试样防爆温度能达到该测试温度，否则，防爆温度达不到该温度。

1、窑口料的解决方案

1.1 一期方案：G-17P高性能喷煤管专用浇注料与G-17K高性能窑口专用浇注料

高性能窑口专用和喷煤管专用刚玉莫来石耐火浇注料是在充分研究水泥窑前窑口和喷煤管的损毁机理(碱侵蚀、熟料侵蚀与冲刷、热应力、机械应力、二次风冲刷等作用)的基础上，选用高纯、高耐火度的原料为骨料，加以多种高纯的细粉、超微粉，高纯结合剂和高效分散减水剂、耐碱剂、增韧剂等，根据合理的级配调配而出的。

材料中莫来石的加入除了采用直接加入法外，还采用原位合成反应技术，高温下在材料基质部分反应生成莫来石相，这样既能够在高温状态下水化产物分解，水泥结合强度丧失时，形成陶瓷结合，提高材料的高温热态强度，又能改善材料的组织结构，矿物组成，提高材料的抗热震稳定性。由于同种材料的耐冲刷和耐磨蚀能力与其强度有一定的正比例关系，所以当刚玉莫来石耐火浇注料的高温热态强度较高时，说明材料的高温耐冲刷和耐磨蚀能力也较强。

两种材料中都加入了一些耐碱剂，在高温下，材料表面会形成一层保护膜，阻止碱气和熟料液相的侵入，提高了材料在中高温下的抗碱侵蚀和熟料侵蚀能力，1350℃下材料耐碱性可达一级以上。

另外这两种材料中还加入了一部分增韧剂，由于高温下增韧剂与材料本体的热膨胀的不一致性，能在材料内部形成一些微裂纹，从而提高了材料的韧性，增强了材料的抗热应力和机械应力的能力。由于材料中莫来石相的大量存在(莫来石的抗热震稳定性优良)，再加上额外增韧剂的作用，所以高性能窑口专用和喷煤管专用刚玉莫来石浇注料的抗热震稳定性优异。

该料突出的高热态强度、优异热震稳定性和高温耐碱性，非常适合大型水泥窑的喷煤管部位使用，且材料的性价比很高，价格适中，使用效果良好，在5000T/D窑上使用，窑口寿命可达7个月以上，喷煤管寿命可达5个月以上。

1.2 二期方案：采用新的耐火材料理念和技术，开发窑口使用寿命达一年以上的新型耐火浇注料，预计六、七月份开始中试实验。

2、冲刷磨损严重部位的解决方案

2.1解决方案一：高热高铝低水泥耐火浇注料G-16K。

G-16K采用了纯度高、杂质低、耐火度高的优质矾土熟料，并且严格控制基质组成，使其在高温下生成莫来石晶相，莫来石晶相呈柱状晶体、强度高，并且形成了莫来石网络骨架结构，使得浇注料的热态强度提高，增强了浇注料的抗剥蚀性能和耐磨性，延长使用寿命。同时莫来石的形成，改善了材料的结构，提高了材料的抗热震稳定性。

该产品很适合2500T/D水泥窑窑口，5000T/D水泥窑篦冷机的前墙和矮墙以及窑门罩顶部，另外可替代普通高铝低水泥浇注料G-16使用在三次风管的转弯处，寿命至少提高一倍以上。

2.2解决方案二：耐磨可塑料D-16S

D-16S由刚玉骨料及细粉和各种超微粉精心配制而成，采用复合磷酸盐结合基质，外加耐磨增强剂和增塑剂等，具有良好的可塑性，施工简单适合现场捣打预制，并且耐磨损性好、抗热震稳定性优良。该料原本大量使用在循环流化床锅炉的水冷壁顶部、惯性室(一次返料区)、旋风分离器等高磨损部位。

水泥窑检修时，特别是三次风管等的小范围修补，选用该料施工无需支模，人工捣打即可，非常便利。

3、施工难的问题的解决方案

3.1解决方案一：抗侵耐磨自流浇注料GZ-16

自流浇注料是一种无需外力振动，可凭借自身重力，自流成型的新型不定形耐火材料。我们研制的抗侵耐磨自流浇注料GZ-16，选用新型高效分散减水剂，运用新的流变学原理实现浇注料施工时的全自流成型，也就是无论多复杂施工部位只要将模具支好，将搅拌好的料直接倒入模具中，无需震捣，物料就会自动流平，排除气孔致密化，获得成型效果非常好的施工衬体。对于水泥窑的一些施工难度很大的小空间部位(如三次风管膨胀节等)，采用这种浇注料即可降低施工劳动强度，又可以获得非常优良的施工效果。另外抗侵耐磨自流浇注料GZ-16还具有优良的抗碱侵蚀性和耐磨性，能够很好满足水泥窑工况的要求。

3.2解决方案二：耐磨可塑料D-16S

(性能同上)

对于水泥窑局部很小范围的破损，如果重新打掉破损部位周边较大范围的衬里来重新支模浇注的话，既费时又费力，而且效果不会太好;采用耐磨可塑料D-16S可以只剔除已破损部位残衬甚至只剔除破损层厚度的衬体，再直接手工捣打涂抹好，几个小时硬化后，无需养护烘烤，即可投入使用，既经济又省力。

4、检修时间的解决方案

4.1解决方案一：防爆型浇注料(主推方案)

防爆浇注料能够在衬体硬化后不经烘烤的情况下，直接点火使用，大大节约了水泥厂的检修时间，提高了水泥窑的运转率;我公司生产的高铝低水泥防爆浇注料GB-16和高热高铝低水泥耐火浇注料G-16K均属于防爆型浇注料，其中GB-16适合2500T/D水泥窑的窑门罩、篦冷机顶部的检修，G-16K适合5000T/D水泥窑的窑门罩、篦冷机等的检修。

目前冀东水泥集团检修时使用的是我公司生产的防爆型低水泥浇注料，从未出现崩塌现象，海螺集团的10000T/D线的篦冷机、窑门罩选用的是高热高铝低水泥耐火浇注料G-16K。

4.2解决方案二：磷酸盐结合浇注料PA-852(备选方案)

磷酸盐浇注料PA-852在现场无需困料，施工后，几小时内即硬化，硬化后就可直接投入使用。可以大大缩短检修时间。但与水硬性的低水泥浇注料相比，磷酸盐结合的浇注料的抗侵蚀能力较差，衬体致密性也较差，最终的使用寿命相对要短一些。相对而言，磷酸盐浇注料更适合抢修，正常计划的检修我们还是推荐使用防爆型浇注料。