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一、水泥窯不定形耐材使用中的幾個(gè)典型問(wèn)題
大型新型干法水泥窯不定形耐火材料使用中比較突出的一些問(wèn)題有：
1、窯口噴煤管耐材使用壽命較短，做不到與窯內(nèi)磚同步。
2、一些沖刷厲害的部位磨損嚴(yán)重，使用壽命很有限。如三次風(fēng)管轉(zhuǎn)彎處、風(fēng)門(mén)、篦冷機(jī)矮墻等。
3、一些部位檢修時(shí)施工難度大，支模振搗難以實(shí)現(xiàn)，保證不了施工質(zhì)量，材料使用效果不好。如三次風(fēng)管膨脹節(jié)。
4、檢修時(shí)，難以保證澆注料有充足時(shí)間養(yǎng)護(hù)烘烤，施工脫模后馬上點(diǎn)火，容易出現(xiàn)澆注料崩落現(xiàn)象，特別是窯頭一些部位，如窯門(mén)罩頂部、篦冷機(jī)前墻、篦冷機(jī)頂部等。
二、定形耐材解決方案
為解決這些情況，公司花了大量的人力物力去研究其損毀機(jī)理，開(kāi)發(fā)出了一些適應(yīng)性極強(qiáng)的新型耐火澆注料。如下兩表是通達(dá)公司目前在水泥窯上主推的一些產(chǎn)品：
*注：防爆溫度的測(cè)試方法為：在室溫15~20度的實(shí)驗(yàn)室，將澆注料攪拌振動(dòng)成型為40×40AS×160mm的試樣，在濕度40%~60%的環(huán)境中(不允許水養(yǎng)護(hù))養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模，脫模試塊保濕養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，最后直接放入達(dá)到測(cè)試溫度的電爐中并保溫10分鐘，若試塊未發(fā)生崩裂，則證明試樣防爆溫度能達(dá)到該測(cè)試溫度，否則，防爆溫度達(dá)不到該溫度。
1、窯口料的解決方案
1.1 一期方案：G-17P高性能?chē)娒汗軐Ｓ脻沧⒘吓cG-17K高性能窯口專用澆注料
高性能窯口專用和噴煤管專用剛玉莫來(lái)石耐火澆注料是在充分研究水泥窯前窯口和噴煤管的損毀機(jī)理(堿侵蝕、熟料侵蝕與沖刷、熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、二次風(fēng)沖刷等作用)的基礎(chǔ)上，選用高純、高耐火度的原料為骨料，加以多種高純的細(xì)粉、超微粉，高純結(jié)合劑和高效分散減水劑、耐堿劑、增韌劑等，根據(jù)合理的級(jí)配調(diào)配而出的。
材料中莫來(lái)石的加入除了采用直接加入法外，還采用原位合成反應(yīng)技術(shù)，高溫下在材料基質(zhì)部分反應(yīng)生成莫來(lái)石相，這樣既能夠在高溫狀態(tài)下水化產(chǎn)物分解，水泥結(jié)合強(qiáng)度喪失時(shí)，形成陶瓷結(jié)合，提高材料的高溫?zé)釕B(tài)強(qiáng)度，又能改善材料的組織結(jié)構(gòu)，礦物組成，提高材料的抗熱震穩(wěn)定性。由于同種材料的耐沖刷和耐磨蝕能力與其強(qiáng)度有一定的正比例關(guān)系，所以當(dāng)剛玉莫來(lái)石耐火澆注料的高溫?zé)釕B(tài)強(qiáng)度較高時(shí)，說(shuō)明材料的高溫耐沖刷和耐磨蝕能力也較強(qiáng)。
兩種材料中都加入了一些耐堿劑，在高溫下，材料表面會(huì)形成一層保護(hù)膜，阻止堿氣和熟料液相的侵入，提高了材料在中高溫下的抗堿侵蝕和熟料侵蝕能力，1350℃下材料耐堿性可達(dá)一級(jí)以上。
另外這兩種材料中還加入了一部分增韌劑，由于高溫下增韌劑與材料本體的熱膨脹的不一致性，能在材料內(nèi)部形成一些微裂紋，從而提高了材料的韌性，增強(qiáng)了材料的抗熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的能力。由于材料中莫來(lái)石相的大量存在(莫來(lái)石的抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)良)，再加上額外增韌劑的作用，所以高性能窯口專用和噴煤管專用剛玉莫來(lái)石澆注料的抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)異。
該料突出的高熱態(tài)強(qiáng)度、優(yōu)異熱震穩(wěn)定性和高溫耐堿性，非常適合大型水泥窯的噴煤管部位使用，且材料的性價(jià)比很高，價(jià)格適中，使用效果良好，在5000T/D窯上使用，窯口壽命可達(dá)7個(gè)月以上，噴煤管壽命可達(dá)5個(gè)月以上。
1.2 二期方案：采用新的耐火材料理念和技術(shù)，開(kāi)發(fā)窯口使用壽命達(dá)一年以上的新型耐火澆注料，預(yù)計(jì)六、七月份開(kāi)始中試實(shí)驗(yàn)。
2、沖刷磨損嚴(yán)重部位的解決方案
2.1解決方案一：高熱高鋁低水泥耐火澆注料G-16K。
G-16K采用了純度高、雜質(zhì)低、耐火度高的優(yōu)質(zhì)礬土熟料，并且嚴(yán)格控制基質(zhì)組成，使其在高溫下生成莫來(lái)石晶相，莫來(lái)石晶相呈柱狀晶體、強(qiáng)度高，并且形成了莫來(lái)石網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)，使得澆注料的熱態(tài)強(qiáng)度提高，增強(qiáng)了澆注料的抗剝蝕性能和耐磨性，延長(zhǎng)使用壽命。同時(shí)莫來(lái)石的形成，改善了材料的結(jié)構(gòu)，提高了材料的抗熱震穩(wěn)定性。
該產(chǎn)品很適合2500T/D水泥窯窯口，5000T/D水泥窯篦冷機(jī)的前墻和矮墻以及窯門(mén)罩頂部，另外可替代普通高鋁低水泥澆注料G-16使用在三次風(fēng)管的轉(zhuǎn)彎處，壽命至少提高一倍以上。
2.2解決方案二：耐磨可塑料D-16S
D-16S由剛玉骨料及細(xì)粉和各種超微粉精心配制而成，采用復(fù)合磷酸鹽結(jié)合基質(zhì)，外加耐磨增強(qiáng)劑和增塑劑等，具有良好的可塑性，施工簡(jiǎn)單適合現(xiàn)場(chǎng)搗打預(yù)制，并且耐磨損性好、抗熱震穩(wěn)定性優(yōu)良。該料原本大量使用在循環(huán)流化床鍋爐的水冷壁頂部、慣性室(一次返料區(qū))、旋風(fēng)分離器等高磨損部位。
水泥窯檢修時(shí)，特別是三次風(fēng)管等的小范圍修補(bǔ)，選用該料施工無(wú)需支模，人工搗打即可，非常便利。
3、施工難的問(wèn)題的解決方案
3.1解決方案一：抗侵耐磨自流澆注料GZ-16
自流澆注料是一種無(wú)需外力振動(dòng)，可憑借自身重力，自流成型的新型不定形耐火材料。我們研制的抗侵耐磨自流澆注料GZ-16，選用新型高效分散減水劑，運(yùn)用新的流變學(xué)原理實(shí)現(xiàn)澆注料施工時(shí)的全自流成型，也就是無(wú)論多復(fù)雜施工部位只要將模具支好，將攪拌好的料直接倒入模具中，無(wú)需震搗，物料就會(huì)自動(dòng)流平，排除氣孔致密化，獲得成型效果非常好的施工襯體。對(duì)于水泥窯的一些施工難度很大的小空間部位(如三次風(fēng)管膨脹節(jié)等)，采用這種澆注料即可降低施工勞動(dòng)強(qiáng)度，又可以獲得非常優(yōu)良的施工效果。另外抗侵耐磨自流澆注料GZ-16還具有優(yōu)良的抗堿侵蝕性和耐磨性，能夠很好滿足水泥窯工況的要求。
3.2解決方案二：耐磨可塑料D-16S
(性能同上)
對(duì)于水泥窯局部很小范圍的破損，如果重新打掉破損部位周邊較大范圍的襯里來(lái)重新支模澆注的話，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且效果不會(huì)太好;采用耐磨可塑料D-16S可以只剔除已破損部位殘襯甚至只剔除破損層厚度的襯體，再直接手工搗打涂抹好，幾個(gè)小時(shí)硬化后，無(wú)需養(yǎng)護(hù)烘烤，即可投入使用，既經(jīng)濟(jì)又省力。
4、檢修時(shí)間的解決方案
4.1解決方案一：防爆型澆注料(主推方案)
防爆澆注料能夠在襯體硬化后不經(jīng)烘烤的情況下，直接點(diǎn)火使用，大大節(jié)約了水泥廠的檢修時(shí)間，提高了水泥窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率;我公司生產(chǎn)的高鋁低水泥防爆澆注料GB-16和高熱高鋁低水泥耐火澆注料G-16K均屬于防爆型澆注料，其中GB-16適合2500T/D水泥窯的窯門(mén)罩、篦冷機(jī)頂部的檢修，G-16K適合5000T/D水泥窯的窯門(mén)罩、篦冷機(jī)等的檢修。
目前冀東水泥集團(tuán)檢修時(shí)使用的是我公司生產(chǎn)的防爆型低水泥澆注料，從未出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象，海螺集團(tuán)的10000T/D線的篦冷機(jī)、窯門(mén)罩選用的是高熱高鋁低水泥耐火澆注料G-16K。
4.2解決方案二：磷酸鹽結(jié)合澆注料PA-852(備選方案)
磷酸鹽澆注料PA-852在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需困料，施工后，幾小時(shí)內(nèi)即硬化，硬化后就可直接投入使用?？梢源蟠罂s短檢修時(shí)間。但與水硬性的低水泥澆注料相比，磷酸鹽結(jié)合的澆注料的抗侵蝕能力較差，襯體致密性也較差，最終的使用壽命相對(duì)要短一些。相對(duì)而言，磷酸鹽澆注料更適合搶修，正常計(jì)劃的檢修我們還是推薦使用防爆型澆注料。
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