發(fā)布時(shí)間：2020/5/14 17:10:27

高鋁碳化硅澆注料的應(yīng)用 

在煅燒水泥用回轉(zhuǎn)窯中采用各種不同種類的耐火澆注料。在大多數(shù)情況下采用高鋁質(zhì)澆注料、低水泥澆注料及Al2O3-SiC質(zhì)澆注料。在水泥工業(yè)煅燒用回轉(zhuǎn)窯中廣泛采用具有高密度及碳化硅含量低的高鋁質(zhì)澆注料制作燒嘴預(yù)制件及出料端預(yù)制塊。

熾熱的燒結(jié)水泥熟料經(jīng)過燒嘴和出料端向外出料。該部位窯燒嘴澆注料損毀的主要因素是：

（1）由于回轉(zhuǎn)窯的輻射熱及冷卻部件的冷空氣造成的熱沖擊導(dǎo)致材料產(chǎn)生裂紋和剝落;

（2）堿類化合物與水泥熟料之間的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致形成易熔組分及因耐火材料結(jié)構(gòu)損壞造成的材料分層剝落;

（3）熱蒸氣和水泥粉塵的存在導(dǎo)致耐火材料受到磨損和沖刷。

為了延長澆注料內(nèi)襯的使用壽命,要求降低熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力,以及形成能夠保護(hù)耐火材料不受堿類物質(zhì)侵蝕的微觀結(jié)構(gòu),并且保證材料強(qiáng)度,視使用溫度的變化保持相應(yīng)的穩(wěn)定性。

經(jīng)試驗(yàn)表明：在高鋁質(zhì)澆注料中加入適量的碳化硅和二氧化硅微粉可提高堿性化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，其原因是氧化硅砂中所含的易熔組分(熔劑)將澆注料基質(zhì)包覆起來,這樣就阻止了堿類物質(zhì)的侵入。

水泥回轉(zhuǎn)窯燒嘴用的Al2O3-SiC質(zhì)澆注料進(jìn)行分析后,可以得出如下結(jié)論:

(1)SiC氧化時(shí)所形成的覆蓋保護(hù)層,可以抑制堿類物質(zhì)侵入澆注料的結(jié)構(gòu)中。

(2)材料的微觀結(jié)構(gòu)有助于吸收熱應(yīng)力和結(jié)構(gòu)應(yīng)力,有利于減少裂紋的形成和分層剝落。

(3)保證在各種不同溫度下的強(qiáng)度穩(wěn)定,可以減少材料的分層剝落。

高鋁碳化硅澆注料可以訂制燒嘴預(yù)制塊外還常用于各種于鐵水直接接觸的高溫窯爐部位，如鐵水包、高爐出鐵溝、鐵水罐等，具有較好的抗熱震性、耐化學(xué)侵蝕性、不粘鐵水、耐鐵水沖刷等特性。

高鋁碳化硅碳質(zhì)澆注料的字母為AL203-SIC-C，簡稱A-S-C澆注料，它是煉鐵工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)耐火材料，主要用于出鐵溝、鐵水包、提鐵水預(yù)處理魚雷車和沖天爐爐缸等內(nèi)襯用不定型耐火材料。根據(jù)筑襯方法不同，分為耐火搗打料、耐火干振料、耐火澆注料和耐火修補(bǔ)料、耐火噴補(bǔ)料等多種品種。歸納起來主要有以下兩大類型:

(1)含碳結(jié)合劑(如焦油、瀝青、樹脂等)結(jié)合的或者磷酸結(jié)合的或者黏土結(jié)合的耐火搗打料。

(2)鋁酸鈣水泥結(jié)合的(CA-70C/CA80C)或者黏土結(jié)合的或者磷酸鹽結(jié)合的耐火澆注料。

而上面提到的振動(dòng)料(包括干式振動(dòng)成型料)、修補(bǔ)/噴補(bǔ)料等則是這兩類不定形耐火材料派生(改性)的材料。

Al2O3--SiC-C搗打料具有抗渣性好、抗熱震性能高、體積變化小和抗沖刷能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),因而其使用壽命高,經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此至今仍在高爐上特別是中、小型高爐和沖天爐爐缸上廣使用。

由于低水泥和超低水泥耐火澆注料的開發(fā)和在高爐特別是大型高爐上推廣應(yīng)用,并獲得巨大成功,它們便取代了A2O3-SIC-C搗打料。

低水泥和超低水泥耐火澆注料的主要缺點(diǎn)是施工體干燥速度慢、干燥時(shí)間長,盡管添加了塑性纖維和金屬粉等添加劑,使其性能有所改進(jìn),但施工時(shí)仍有可能出現(xiàn)爆裂和剝落等現(xiàn)象。低水泥和超低水泥耐火澆注料的另一個(gè)缺點(diǎn)是高溫強(qiáng)度低,抗熱震性能不高。

水合氧化鋁和超細(xì)粉結(jié)合的無水泥耐火澆注料(NCC)雖然可以使其高溫強(qiáng)度得到改進(jìn),但仍需要較長的干燥周期,而且脫模強(qiáng)度低。于是,近年又開發(fā)了凝膠結(jié)合的耐火澆注料,其施工方法更簡單、迅速,干燥時(shí)間短,材料的高溫強(qiáng)度大,抗熱震性能好,使用壽命長。

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