刚玉浇注料的应用

刚玉碳化硅浇注料以刚玉、优质矾土及碳化硅为主要原料，辅以超细粉及特制添加剂，具有防爆能力强、耐酸碱性能好、强度高、耐磨性能好、硬化时间可随意调节等特点，适用于工业窑炉高温部位使用，以下是结合华新5000t/d预分解窑(简称5号窑)使用浇注料的使用情况加以对比分析。

新型干法水泥回转窑特别是大型预分解窑在生产工艺上有一些列特点，即：回转窑转速快，单机台时产量高，窑口的热负荷相应地比传统回转窑高出许多，因而对耐火材料的要求也更高。其中窑卸料口衬里是大型窑窑衬中薄弱的环节之一，寿M平均仅在半年左右，有的甚更低。这是因为冷却带和前窑口气温可高达1400左右，且没有稳定的窑皮，窑口的窑衬处于1400~1100之间来回波动，熟料的研磨和气流的冲刷都很严重。采用新一代G效篦冷机作熟料冷却设备，入窑二次风温高达1200，出窑熟料温度达1350~1400，在C作正常稳定后，前窑口处耐火材料磨蚀，入窑高温二次风及粉尘的冲刷，另外还要经受故障停窑的急冷冲击，因此窑口浇注料不仅要有较高的耐温性能，而且还要有较好的耐碱性、耐磨性及热震稳定性。

理论认为、热震稳定性优良的碱性砖(如尖晶石砖)或高铝砖适用于冷却带。耐磨耐热震的高铝砖或者钢纤维增强的浇注料和低水泥型高铝浇注料适用于窑口。但在窑口温度极高的大型窑上则宜采用普通的或者钢纤维增强的刚玉质浇注料。

之前，五号窑前窑口浇注料采用G-17刚玉质低水泥浇注料。由于处在试生产向正常生产的过渡期，回转窑开始频繁、浇注料炸裂剥落严重，使用仅在5个月左右。同时因为炸裂剥落时浇注体变薄、而导致窑口护铁筒体在高温裸露的状态下工作，发生局部筒体严重变形，不得不停窑检修，也给回转窑以后的正常生产运转带来隐患。因此决定更新的材料，采用G-18刚玉纤维浇注料，其使用寿M达到了7个月。

表1 刚玉钢纤维浇注料G-18性能指标

为使回转窑窑衬达到1年的龄期，近年来选用了G-19刚玉碳化硅浇注料，与G-18刚玉钢纤维浇注料进行常识性对比，进过一年的使用对比G-19的性能优于G-18。

表2 刚玉碳化硅浇注料G-19性能指标

在原G-18的基础上进行多次改进试验，使其产品耐磨性好，早期强度更高，中温强度不下降，热震稳定次数更多，不炸不裂，又便于施工养护，其指标都在G-18之上，同时着重强调施工现场的加水量和浇注捣密实度，合理制定烘烤曲线，使G-19充F发挥其优良的物化性能，而且易与高温熟料反应，在表面挂上一层窑皮，减轻浇注料直接被磨损冲刷的程度，从而使使用寿M达到12个月成为可能。

刚玉浇注料一般都为低水泥型，主要成分为Al₂O₃和SiO₂。其中Al₂O₃含量大于90%，SiO₂含量大约在3%~4%左右，还含有少量的CaO等。碱金属是以游离的K₂O、Na₂O以及K₂SO₄、Na₂SO₄的形式侵入耐火材料，其影响程度使严重的。

从表3可以看出，碱金属氧化物和CaO对刚玉质材料的影响时严重的，因为他们可在较低温度下产生液相，形成共熔体，致使耐火材料组织结构改变，造成体积变化而剥落，从断面上看到的发黄的就是变质层。华新5号窑熟料中碱金属氧化物含量较高，对刚玉碳化硅浇注料的使用也有一定的影响。

表3 Al₂O₃-SiO₂氧化物系统相图分析

C、S的渗透影响

预分解窑喷煤管燃煤烧粉，其部位温度高，冲刷力大，CO气氛强烈，另外煤粉中含有一定数量的硫，很容易渗透进入耐火体中侵蚀耐火材料结合相，同样形成变质层而引起耐火材料剥落。

温度的变化

窑口与喷煤管部位的温度高，在生产中经常发生一些机械性事故或工艺C作不当产生停窑，对耐火材料急冷急热有一定影响，热胀冷缩致使材料容易开裂，所以对耐火材料的结构的热震稳定性指标提出了很高的要求。

不定型耐火材料在施工中的加水量很重要，应按比例加入。加水量越高，虽然易和性好，但是强度会降D，使用也越短。通过实践测试表明，G-19加6%的水时早期强度为80MPa，加6.5%的水早期强度则降为70MPa左右，加7%的水早期强度会更低。因为水在浇注料中占有一定体积，致使浇注料结构疏松，所以应严格控制加水量。

同时施工后早期养护对浇注料使用也是相当重要的，因为刚玉质浇注料为低水泥型浇注料，水泥固化时间很长，所以脱模时间应保持在24~28h之间。

在烘烤中，低温烘烤时间越长越好，110保持在16~24h，然后慢慢升温，水分挥发尽为止。浇注料的情况见表4。

表4 各种浇注料的使用

郑州瑞道耐材浇注料生产加工的刚玉碳化硅浇注料经过使用全可以替代昂贵的进口产品，从而节省大量的外汇。在施工养护和烘烤升温得当的前提下，配以合理的锚固件，采用G-19新型干法回转窑窑前窑口可以达到1年或更长的运转周期。