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水泥窑用耐火材料的应用现状与发展 发布日期:02-16

 

水泥窑用耐火材料的应用现状与发展

古城炉料新型水泥窑用耐火材料介绍

 

   河南省新郑市古城冶金炉料厂坚持科技创新,依靠科技进步不断提升产品质量和档次,以满足各类大型水泥企业不断追求提高设备运转率、降低生产成本的内在需求,产品在市场上供不应求。2005年以来,厂内就瞄准了水泥企业的发展机遇,确立了依靠科技创新,走高端市场的发展思路,与国家级科研单位——洛阳耐火材料研究所、北京建筑科学研究院等国内知名科研院所建立起科研合作关系,对公司产品进行了全面优化和提升。古城牌耐火材料已形成六大系列60个品种,产品先后进入一些大型水泥企业。

为了不断提升古城牌耐火材料的内在品质,公司以国外先进指标为参照值,制订出高于国家标准的企业产品标准体系,并以此作为科研开发的方向和产品质量考核的标准。与此同时,公司科研人员联合有关专家,对各种耐火材料的上百种配方进行科学对比研究和性能测试,以提高产品使用效果。在原料选用上,公司坚持选用优质原料组织生产。这些措施的采用使古城牌耐火材料的防爆、耐磨及热稳定性能远远优于国家颁布的《水泥窑用耐火材料使用规范》所规定的指标。

第一部分

古城炉料现代机立窑节能型衬里技术与实践

机立窑水泥企业是中国水泥工业的特色,随着国家产业政策的调整,环保执法的力度加大,以及ISO新标准的实施,对立窑企业将是一个严竣的挑战,因此立窑企业只有加大科技投入力度,依靠合理的生产工艺、先进的生产设备、科学的管理方法,彻底的粉尘治理,才能够以低成本的投入,实现优质、高产低消耗(即各种生产指标、经济效益)达到现代化的水泥生产要求,立窑企业才有生存空间。

机立窑是我国建材工业中大量消耗能源的窑炉之一,节约能源显得十分重要。十几年来随着机械化立窑的不断发展,对优质耐火材料的需求也日益迫切,这种市场需求,有力地促进了我所在耐火材料方面的研究更进一步,并向优质高效、多品种、系列化发展,在提高质量、发展品种方面又取得了一定的成绩。至今在全国400多机立窑厂家使用实践表明,可降热耗15—20%,且改善操作工况,为高产优质创造良好的条件。

第一章:立窑衬的作用及机理

.   窑衬的作用

1.保护筒体

立窑是一个高温煅烧设备,料球在烧成带的煅烧温度达到1450,然而立窑筒体只是一个用一厘米厚的钢板卷制成的外壳,必须要求具有一定强度和密封性能的窑衬材料来保护它,共同承担来自窑内物料和气体的高温、高压、腐蚀、磨损作用,以完成物料在窑内的一系列物理化学变化过程。

2.减少热损失

每生产一吨熟料,需要消耗发热量为5500×4.18KJ/kg的实物煤146200公斤,这其中真正用于熟料煅烧的用煤约80公斤,即:理论热耗仅占51%;另外,蒸发料球水分的热耗占15.8%、熟料带走6.5%、烟气带走5.2%,其余22.55%为包括窑壁散热在内的各种热损失。因此,窑衬材料的隔热保温对于立窑煅烧节能十分重要。

3.稳定热工制度

在立窑内,物料主要依靠自重作垂直向下运动,相互之间交叉换位较少,造成料球受热不均;加上窑体结构带来的先天不足,如:边风过剩、中心通风不良及窑壁散热损失等原因,使中部需要热量少、边部需要热量多,在立窑的同一断面上,煅烧所需要的热量是不一样的,一般情况下,边部比中部多需要(300500×4.18KJ/kg,这给生产工艺及煅烧操作带来难度。从传热角度考虑,优化窑衬材料、强化隔热保温效果、减少窑壁散热损失,是均衡立窑断面热力强度、稳定热工制度的最佳选择。

4.改善立窑煅烧状态

窑体内壁的形状由窑衬材料砌筑所决定,它直接影响着窑内风、料、煤的动态三平衡。上部预烧带的喇叭口角度、下部冷却带的倒喇叭口和倒阶梯形式,对控制立窑煅烧过程中的加料速度、上火速度、卸料速度三平衡至关重要。它不仅引导边风向窑中心移动、强化中心通风,而且在冷却带逐步扩大物料之间的空隙率,减小通风阻力、预热底风、改善熟料质量;近年来研制的新型节能窑衬材料,配套合理、热阻增大,还可以适当减薄立窑衬里厚度,在窑体规格不变的情况下,扩大窑内有效容积,提高单机生产能力及熟料台时产量。

.   立窑对窑衬材料的要求

常用的窑衬材料实际上是由三部分组成:耐火材料、隔热保温材料和胶结材料。

1.耐火材料

①抗高温热力损失:耐火度不低于1580的无机非金属材料及制品称之为耐火材料。在窑内高温作用下,软化、不溶化;在正常或不正常的情况下,都能保持一定的结构强度和体积密度的稳定性。这种耐火材料砌筑的窑体衬里,才能维持正常的操作和生产。

②抗酸碱化学侵蚀:物料在窑内的煅烧过程,要经过一系列各种复杂的物理化学反应,不同部位产生的酸性气体或碱性熔渣都会侵蚀窑衬。尤其是烧成带,反应物料在高温下出现液相,对耐火材料的化学侵蚀作用更为强烈。因此要求材料不能参与化学反应,不出现粘料现象。

③抗物料运动磨损:立窑煅烧过程中,物料从由上到下、从低温到高温、再到低温不停地运动。窑体内壁的衬里始终经受着物料的运动磨损,尤其是煅烧后形成的熟料磨琢性较强,对衬里的磨损更为严重。因此,砌筑在窑体内壁的耐火材料必须具备较强的抗磨能力。

④规范的外形尺寸:耐火材料的砌筑质量对立窑煅烧过程有着重要影响。立窑内壁不圆,煅烧时容易引起偏火现象;砖面不平、接触不紧密,在窑内底火位置不稳定时,由于热震现象会发生衬里松动,降低使用寿命和窑体热损失增加等等。因此,耐火砖的形状和外形尺寸一定要规范和准确,这是保证砌筑质量最基本的条件。

GC-75高强耐磨砖    100mm  

 

本产品采用多种规格的高铝熟料,并加入复合铝系超微粉和纳米级的硅微粉,使成品砖中氧化铝的含量达到75%以上,进一步提高了产品的抗侵蚀能力,延长了耐磨砖的使用寿命,使用时间达到一年以上,最高可达两年。

   

performance

SA

化 学 成 份chemical composition

Al2O3, %

≥75

Fe2O3, %

≤3.2

CaO, %

≤0.6

耐压强度 MPa cold crushing strength

≥70

体积密度 g/cm3 

bulk density

≥2.6

0.2MPa荷重软化开始温度  不低于 ℃

0.2MPa soften temperature under load ≥

≥1350

耐火度 ℃

refractoriness

≥1780

2.隔热保温材料

①导热系数小:传递热量能力大小的物理量称之为导热系数。金属导热系数大于非金属、液体导热系数大于气体;数值越大,传热能力越强,反过来说:隔热能力越差。在固体材料中,一般把导热系数最小的(≤0.22W/m·℃)非金属材料称之为隔热材料。这些材料气孔多、分布均匀、容积密度小,隔热保温性能好。

②热稳定性好:隔热材料的使用温度低于耐火材料,一般在1100以下。在使用温度范围内,要求长期工作变质、不损坏、不腐蚀立窑筒体;材料中可燃物、有机物、含水量极少。

③具有一定的强度和可塑性:隔热保温层一般设置在耐火砖与筒体之间,需要满足施工要求,并能承受一定的外力作用;除隔热保温制品之外,在其余空间还要用不定型的浇注料,来胶结成一个保温的整体。

1GC-FB复合砖    120mm

本产品无毒、无害、无污染、无刺激、防水、不可燃。容量轻,导热系数小,保温绝热性能良好,物理性能稳定,不老化,施工快捷,可随意弯曲裁剪。也是大型机立窑的必需材料。

理化名称

physical &chemical name

单位

unit

指标和数值

index & date

Al2O3+SiO2                

%

96

Al2O3                   

%

50

Fe2O3                    

%

1.2

K2O+Ma2O               

%

0.5

工作温度                

service temperature

1000—1200

渣球含量(>0.25mm)       

slag content (>0.25mm)      

%

5

线收缩1150×6h        

linear shrinkage 1150×6h    

%

4

含水量                  

water content ≤

%

0.5

容量

volume density

Kg/m3

100—150

2GC-QZ多孔保温砖    180mm

本产品是采用轻质骨料和耐火粉料混合制作,具有多孔结构的保温砖,导热系数降低到小于等于0.4 W/m.k),筒体高温带外部的温度小于等于45,保温性能更好,热能损失更少,节省了能源。因而达到整体密实的保温效果。

理化名称

physical & chemical name

单位

unit

指标和数值

index and date

常温耐压强度    >

cold crushing strength >

MPa

3

重烧线变化 不小于2%的试验温度

test temperature of linear change on reheating, ≥2%

1350

导热系数

coefficient of thermal conductivity

w/(m·k)

0.50

建议使用温度

suggested service temperature

1200

体积密度       <

bulk density <

/m3

1000

3GC-135高强高温浇注料    220mm

 本产品常温、中温强度高,具有很高的抗高温气流冲刷及耐磨损性能,热震稳定性好,高温体积微膨胀,有效保证窑炉衬底的气密性。

理化名称

physical & chemical name

单位

unit

指标和数值

index & date

耐压强度

crushing strength

常温

room temperature

MPa

26.5

110

MPa

28.8

1000

MPa

22.4

线收缩1000×2h

linear shrikage

%

±0.3

导热系数

coefficient of thermal conductivity

W/(m·k)

0.42

耐火度

refractoriness

1200

建议使用温度

suggested sercive temperature

1000

体积密度

bulk density

/m3

2300

4GC-QZ陶粒隔热砖    300mm

本产品由轻质粘土陶粒,经高温烧制而成,具有轻质、隔热、隔音、高强、导热系数低、耐火、耐腐蚀、耐磨和抗震性好的特点。

理化名称

physical & chemical name

单位

unit

指标和数值

index and date

耐压强度

crushing strength

常温

room temperature

MPa

19

110

MPa

21.5

1000

MPa

16

线收缩1000×2h

linear shrinkage

%

±0.5

导热系数

coefficient of thermal conductivity

W/(m·k)

0.42

耐火度

refractoriness

1000

建议使用温度

suggested temperature

900

体积密度

bulk density

/m3

1000

3.胶结材料

在砌筑耐火砖和保温砖的时候,需要化学成分与物理性能与砖接近的结合剂,来填充砖缝、使衬里形成一个严密的整体,这就是胶结材料。俗称:耐火泥(或称火泥)。它是由粉状耐火物料和结合剂组成的一种不定形耐火材料。按火泥的材质可分为粘土质,高铝质,硅质和镁质火泥,其粒度根据使用要求常控制1毫米以下。选用时,除注意必须与所砌材料性质一致(或相当)之外,还要求它必须具备粘结力强、施工性能好、耐酸碱腐蚀、耐冲刷磨损和必要的耐火度;同时,不能因干燥和烧成引起的膨胀或收缩而造成砖缝开裂。

MF170涂料(抹面料)

理 化 名 称

physical & chemical name

单 位

unit

指 标 及 数 值

Index and date

适用温度

Suggested temperature

-40—800

浆体密度

Slurry density

g/m3

600—700

容重

volume density

kg/m3

180—220

导热系数

Coefficient of thermal conductivity

w/(m·k)

0.052

体积收缩率

volumetric shrinkage

%

15

抗压强度

Compressive strength

MPa

100

粘结强度

adhesive strength

MPa

25

产品特点

Product specification

1  产品无毒、无害、无污染、无刺激、防水、不可燃。

1, nonpoisonous, harmless, non-pollution, waterproof, nonflammable.

2、粘结度高、收缩率小、用料省、开裂、无施工缝隙、整体性好、中高温隔热效果优越。

2high adhesive strength, little shrinkage, material saving, non-construction crack, good integral performance, superior heat insulating effect.

第二章:立窑衬里节能技术的优化进程新型窑衬材料的发展

立窑衬里材料的配套选用和砌筑质量,直接影响到立窑煅烧的产、质量,以及能耗和安全生产,这一点早已被人们所共识。上个世纪,立窑一直是我国水泥生产的主体,从70年代起,国家曾经投入一定数量的人力、物力和资金,进行了一系列的科学研究和工业试验。提出了一些办法和措施,并在生产中也曾经取得过一定的效果,但应用周期不长。主要原因之一是:生产工艺变化较多、材料质量改进不足

九十年代后期,国、内外材料科学研究水平的提高,尤其是冶金行业的技术进步,促进了耐火材料行业的高速发展。许多新型耐火材料、隔热保温材料相继出现,其品质指标、使用性能,都上升到一个新的台阶。它带动了水泥行业的窑衬材料应用技术研究,相关部门也自动地由单一的熟料煅烧工艺研究,转变为衬里材料的品质、性能、配套、优化研究。

磷酸盐结合高铝质耐火砖简称为:磷酸盐砖。目前被公认为是水泥窑炉优质耐火、耐磨衬里之一。磷酸盐砖近于中性砖,无论是在氧化气氛、还是还原气氛,都不会影响使用强度。在1500以下,磷酸盐砖的化学稳定性非常好、在高温下,热稳定性也非常好,具有良好的抗冲击、抗磨损能力;实践证明,作为立窑高温带衬里,比高铝砖使用寿命长12倍。一般情况下,用于立窑喇叭口的磷酸盐砖寿命为1.52年、用于烧成带的寿命为34年。

磷酸盐砖以高铝矾土熟料为骨料和细粉,其吸水率为3.4%,体积密度3.12g/cm3;根据制品的使用条件,适当加入石墨粉、工业硅等,以磷酸或磷酸铝为结合剂,采用半干法成型,在400600℃热处理,化学结合成为高铝质耐火制品。该耐火制品按结合剂不同分为:

1)磷酸盐结合高铝质砖(简称:磷酸盐砖)。代号P锁缝砖代号PC。结合剂为磷酸溶液、浓度42.5%50%

2)磷酸铝结合高铝质耐磨砖(简称:耐磨砖)。代号PA。结合剂为工业氢氧化铝、工业磷酸配成的磷酸铝溶液。耐磨砖的耐磨性优于磷酸盐砖,因此在有条件的情况下,立窑衬里应优选耐磨砖。

用于立窑衬里的保温材料,除了要求导热系数小(热阻大)之外,还要看其使用温度能否达到900以上,否则保温层非常容易粉化,失去应有的强度和隔热性能。选择导热系数低于0.05w/m℃的硅酸钙隔热板与硅酸铝板、空心球浇注料等配套的保温层,能够使保温层整体化、延长服务年限,同时,厚度最薄、隔热效果最好。基本达到窑内中、边部物料温度差不大于50烧成带窑体外壁温度低于45。最简单、最直观的感觉就是在现场去触摸窑体烧成带外壁,不感觉烫手。这样的工作状态,就给立窑煅烧热工制度稳定、实现优质、节能、高产,创造了有利条件。

第三章、新型窑衬材料的技术经济分析

河南省新郑市古城冶金炉料厂,多年来与科研院校合作,为耐火、保温材料的研制、开发,进行了大量工作。尤其是对水泥立窑节能衬里的材质优化、应用配套,为用户之急所急、为用户之想所想,取得了显著效果,赢得了赞誉。厂内提出快乐来自为人着想、成功在于以诚相待的服务宗旨,2004年获得全国建材行业诚信、维权标兵企业全国耐火材料行业领军企业放心品牌的光荣称号。

在立窑煅烧过程中,影响产、质量及能耗的因素很多,一般可归纳为三大类:工艺因素、机械因素和操作因素。工艺因素如:配料方案、生料合格率、易烧性、煤质与配热、成球质量等;机械因素包括:窑体结构、加料装置、卸料篦子、通风除尘等;操作因素是指:煅烧方法、热工制度、控制手段、岗位工技术水平等等。一个生产多年的立窑水泥厂,在这诸多的影响因素中,采用立窑节能衬里配套技术,见效最快、受益最明显。因为仅减少热损失和保温层减薄这两点带来的经济效益,就十分可观。

中国水泥协会立窑研究会提出现代立窑八个基本条件后,各地立窑企业纷纷采用二十项适用技术,进行节能挖潜技术改造。河南省新郑市古城冶金炉料厂参与的就有许多家,他们原来的熟料热耗都在(10001100×4.18 KJ/kg左右,改造后都达到900×4.18 KJ/kg以下,窑体外壁温度也能触摸烫手。根据国内建材研究院校热工检测部门,对立窑热工标定的统计数据表明,立窑烧成带窑壁温度降低1,窑内熟料热耗可降低1015KJ/kg。这些厂普遍都降低30以上,窑内熟料热耗一般降低(100200×4.18KJ/kg,相当于每生产一吨熟料可节省实物煤(发热量为5500×4.18KJ/kg1836公斤。一台年产十万吨熟料的立窑,每年就可以节煤18003600,折合当前的国内平均价格(400/吨煤)节支人民币72144万元。

采用新型耐火、隔热保温材料配套的窑体衬里,尽管材料价格有所增加,但整体用量减少,因此与传统材料相比,窑衬总投资基本持平。由于窑衬的厚度减薄,断面直径增加0.150.2,窑内煅烧容积增大,熟料台时产量一般可提高12吨,每年、每台立窑熟料增产0.81.6万吨,折合人民币增收100200万元。

其它效益,如:改善通风质量后,风机阻力减小的节电效益;断面热力强度改善,提高熟料质量的效益;延长窑衬材料使用寿命,降低维修费用的效益等等,在此就不一一列举。该新型节能窑衬已列入《立窑水泥企业技术进步指南》中的二十项适用技术,科学性、先进性、实用性和可操作性,已被上百家立窑企业所证实和共享,必将为立窑企业在竞争中求生存、求效益,开劈一条新的途径。

第四章、环保节能的新型机械化立窑

老式水泥立窑在我国经济快速发展时期是做出重大贡献的,但随着现代化大型,新型干法回转窑的快速发展立窑水泥退出数量上的主体地位,已成为我国水泥工业发展的历史必然。但作为中小水泥企业主体的立窑企业,在相当长的一段时期内,依然是我国水泥工业的重要组成部分,特别是经济相对落后的中西部地区更是不可忽视的。这些相对规模较小的水泥企业的合理布局,能缩短水泥运输距离,并且能充分利用中、小型石灰石矿山资源,这些都能起到较好的作用。所以不加区别的一律全世界人民部淘汰的做法是不可取的,但如果不加改造,落后的立窑企业也缺乏竞争能力,也将被淘汰出局,唯一方法是加快技术改造到节能环保效果的现代化新型机械化立窑。

  国内同型先进技术经济指标对比

   

熟料质量

MPa

熟料热耗

Kcal/kX4.18KJ

水泥综合电耗kWh/t

全员劳动产率

t/·a

熟料吨投资

(元/吨)

    新型干法 700t/d

5360

900

120

700以上

280350

  1000t/d

5360

850

110

1000以上

300330

  2000t/d

5360

760

100

2000以上

230260

   4000t/d

5360

740

95

4000以上

260280

 湿法

5360

1400

100

600左右

 

    湿磨干烧

5360

900

110

1000以上

100150

(改造)

    现代立窑      1000t/d

5360

850

70

1000以上

100120

      JT型立窑1000t/d

5560

800

60

2000以上

100左右

二十世纪九十年代后期,由于环保、节能的要求国内外对材料学的研究加大了力度,各种新型优质的耐火材料、保温、隔热材料相继出现。其品质指标与使用性能都上升到了一个崭新的高度,圣奥耐火材料有限公司一直致力于开发新型优质的节能型立窑衬里,经过多年的研究、开发、推广使用,形成了相当规模的市场,在全国水泥立窑生产企业用户已突破了3000家,并参与了多家企业的节能挖潜技术改造,取得了非常好的效果。

机立窑节能型衬里是一种高效、新型的水泥立窑衬,采用该窑一般要依据水泥立窑的设备和工艺条件进行砖型设计和热能设计,并涉及窑衬配套施工方法、水泥生料成分及其配料量的控制等多项技术。

该技术的综合效果显著、投资少、见效快、实用性强,已成功地应用于多项机立窑综合节能改造工程,经几百台各种规格的立窑采用,均取得良好效果。根据各应用厂的使用报告的综合反映和热工测试报告,可心充分肯定节能型窑衬具有以下功能:

①降低熟料热耗,节能显著;

降低窑体表面温度

③增加立窑台时产量;

④提高熟料质量。

⑤结构稳定可靠,保温效果持久,使用寿命长。

为了提高熟料台时产量而扩径。窑径的扩大通常是通过减薄耐火砖的厚度来达到的。为了保证扩径后立窑的表面温度及表面散热损失不致提高,则更有必要采用节能型配套耐火材料,使窑体表面温度及散热损失大大降低,窑内边壁温度提高,断面温度场梯度趋于平衡,进而改善煅烧情况。

军事机械界里有一条来复线原理,在现代枪炮膛内刻上了一条螺旋形纹路,就是来复线,子弹沿着这条来复线的轨迹高速旋转飞出枪膛,这就是现代枪支先进的设计理念。我们利用来复线原理将现代立窑节能型耐火材料衬里有意识地砌筑成类似的结构,可以使窑面的通风均匀和均衡,中风得到了加强与改善,从而大大降低废气中一氧化碳量,避免过高的化学不完全燃烧损失。大大降低热耗,提高产量。

本厂参与多家企业节能挖潜技术改造直径2.53.8m立窑;实现立窑中边部截面温度50,筒体高温带外部温度≤45熟料台时产量增加1015%3.8立窑产量≥25 t/h),28天抗压强度≥56MPa,热耗≤850kcal/kg

第二部

河南省新郑市古城冶金炉料厂开发水泥回转窑用新型耐火材料

第一章  回转窑烧成带用砖的开发

我们针对大型回转窑烧成带和过渡带温度高,熟料出窑温度可达1400,这就要求耐火材料具备良好的耐高温性能和抗热震性能;大型回转窑直径大、转速高,是传统窑炉转速的3-4倍,为适应窑衬极大的热应力和机械应力,要求耐火材料具有足够的强度和稳定性;碱性和其他化学物质,包括R2OCrSO2随着窑温的升高会形成液相侵入砖体内部,形成变质层,使砖体结构变脆,失去韧性,导致剥落;因此要求耐火砖必须具备低气孔率和高纯化;为提高窑炉使用寿命,要求碱性砖在化学成分配比上要满足挂窑皮的性能,开发了一种具有自主知识产权的新产品古城牌特种低铬尖晶石砖,在这里我们引入了一种活性尖晶石的概念,由于Fe2+离子扩散到基质中的过程,使得在铁铝晶体石颗粒中有过剩的氧化铝。而且。Mg2+离子也部分扩散到铁铝晶石颗粒中。扩散进来的镁离子和来自铁铝晶石中过剩的氧化铝反应,形成直接结合的尖晶石。这种反应产生了额外的体积膨胀,所以产生了额外的弹性。由于连续的铁离子和镁离子的扩散,这种活性尖晶石的弹性效果在整个过程中(活性尖晶石)会一直保持着。这种砖特点是:一是利用了尖晶石优良的高温性能,通过人工合成原料,高压成型,高温烧结,产品具有强度高、高温性能好的特点,成功解决了耐火材料强度和热震性能之间的矛盾。二是尖晶石含量高,气孔率低,抗水泥熟料和碱性侵蚀能力强。三是产品的高温韧性好,可避免因温度变化而出现的脆性炸裂。四是产品中含铬量很低(Cr2O3<5%,是一种相对环保的产品。五是该产品生产采用国际控制标准,外型尺寸误差小,可满足大型窑炉的砌筑要求。

第二章   耐火浇注料的应用现状与发展

在我国,耐火浇注料在水泥窑上的应用,已经有很长时间的历史,但是许多水泥企业仍然寻找不到合适的耐火浇注料。耐火浇注料的质量及相关服务仍然是困扰水泥企业的难题之一,而与此同时,许多水泥生产企业对耐火浇注料仍然缺乏足够的了解。困而认真地分析、解决存在的问题,毫无疑问需要耐火浇注料生产企业与水泥生产企业共同的努力。作为耐火浇注料研究与生产服务企业,自我完善、自我发展是我们应对竞争的惟一手段,同时,我们愿意与业内及相关领域内的有识之士共同探讨这些问题,期待能够达成共识,使耐火浇注料在新型干法水泥上的应用不断完善、发展。当前影响耐火浇注料在水泥窑上应用的主要问题有以下几个

1耐火浇注料种类繁多、市场混乱                                  

随着国内新型干法水泥的迅猛发展,耐火浇注料生产企业日益增多。近几年,国外的供应商也开始进入国内市场,竞争日益激烈。激烈的竞争一方面促进了一些供应商不断地提高产品质量与服务质量,另一方面也出现了不正当竞争、低价竞争等不良现象,尤其出现了让许多供应商和用户十分头疼的市场混乱情况。水泥生产企业在采购耐火浇注料时,由于不同供应商的产品名称、牌号、材质、价格及寿命有着极大的差异,往往很难做出正确的选择。

  2. 耐火浇注料正确使用的重要性                                  

虽然耐火浇注料在水泥生产线上的应用已经有了较长时间的历史,但是由于国内新型干法水泥生产线发展迅猛,具有丰富应用经验的技术人员不足,耐火浇注料在使用过程中依然存在着很严重的问题,这些问题大都集中体现在耐火浇注料的施工、养护和烘烤上,常见的有以下几点:①为了追求施工速度,任意增加耐火浇注料的加水量,拌好的浇注料可以像水一样,用几米甚至十几米长的橡胶软管输送到模具中;②模具支设过高,这种做法也是为了提高施工速度,但是必然会导致浇注料加水量过大及振捣不密实的结果;③不支设模具,手工涂抹浇注料,这种情况一般在下料管衬里施工时使用,有时甚至出现在部分预热器锥体衬里的施工中;④模具强度差,导致衬里变形,或导致浇注料加水量增加,影响材料质量;⑤冬季施工中,加入食盐或其他物质作为防冻剂,降低了材料的高温使用性能,或在冬季施工时不采取合理的防冻措施;⑥养护时间短;⑦烘烤过快,浇注料发生爆裂;⑧其他,如锚固件的材质、形状、尺寸、焊接质量、数量、防膨胀处理、水的清洁度、膨胀缝的留设等方面的不合理。

  凡是具有耐火浇注料专业知识和有使用经验的人都会十分清楚,以上任何问题的出现都会在不同程度上影响材料的使用性能,使其不能发挥最佳的使用效果。众所周知,耐火浇注料加水量的增加,直接导致浇注体的气孔率增加,强度下降。有资料表明,增加1%的用水量,强度相应下降10%,不仅如此,如果加水量过大,还会导致养护时间增加,烘烤时也会增加爆裂的几率。

事实上,除了产品自身质量因素以外,因为以上原因产生的问题,往往都被简单地认为是耐火浇注料的质量原因。对此,我们应该正确地去认识和对待,一方面需要加强自身的专业技能和服务质量,一方面需要加强与水泥企业及施工方的沟通与交流,尽可能达成共识。同时,也需要水泥企业相关人员提高认识,并给予足够的重视。另外,行业内规范耐火浇注料的使用及专业施工监理要起作用。

3. 耐火浇注料生产企业的责任                                        

作为耐火浇注生产企业,最重要的工作毫无疑问应该是不断提高产品质量和服务质量,尤其是不能忽视服务质量。由于耐火浇注料市场的复杂与混乱,以及许多水泥生产厂家对耐火浇注料了解较少,所以我们必须对水泥企生产厂家提供积极主动的技术支持与服务。我们认为,服务不能仅仅局限于耐火浇注料的施工或技术协作,还应该包括为水泥生产企业当参谋和解决实际问题。为了使耐火浇注料发挥最佳的使用效果,我们的技术服务人员不但要具有耐火材料专业知识,同时还必须具备丰富的使用经验,只有这样,技术人员在服务过程中才可以令人信服,用这些知识和经验将材料的使用要求讲解清楚、让人接受,同时可以处理出现的诸多实际问题。因此,不断学习专业知识,包括干法水泥的相关知识,不断积累经验,这是保证服务质量的前提条件。另外,尽管国内已有多家规模较大的施工单位、装备齐全,但是由于这些单位缺乏耐火材料专业人员,施工时往往出现前面提到的问题。所以,建立专业的施工队伍,对确保材料的有效使用,及增加企业自身实力,促进企业发展,也将是重要而必要的。

4. 耐火浇注料发展趋势                                         

 毫无疑问,随着新型干法水泥的不断发展与进步,干法水泥生产线上使用的耐火浇注料也必须要解决许多新的问题。这些问题可以归纳为两点:良好的施工性能和使用寿命。

  良好的施工性能主要考虑以下问题:①确定材质后,研究更加合理的级配与结合系统,添加高效减水剂,使浇注料加水量更少,流动性更好;②易于快速烘烤、防爆;③结构复杂及难于施工的部位使用的材料具有可塑性、自流性、涂抹性和喷涂性。使材料具有上述一种或几种性能的同时,必须同时考虑到不能降低它的使用性能。相反,在一定程度上还要提高性能指标,尤其是要特别注意材料满足施工的易操作性和经济上的可行性。

  除了改善材料的施工性能,材料的使用性能也必须不断提高,也就是提高其使用寿命,例如,以喷煤管浇注料为例,目前国内大多2000t/d以上的水泥生产线上使用的喷煤管浇注料,使用寿命一般在3个月左右(指喷煤管端部的浇注料而言),该处浇注料损毁的主要原因是化学侵蚀和机械冲刷,而使用条件最为苛刻的烧成带用耐火砖,使用寿命现在已经可以稳定在6个月左右。也就是说,在耐火砖的使用龄期内至少要对喷煤管浇注料进行修补,或者更换备用的喷煤管。尽管这种修补或更换时间较短,但是也会对窑衬和设备造成不利影响,因此,就目前情况而言,开发出使用寿命超过6个月的喷煤管用浇注料是很有必要的。同时,由于用水泥窑处理垃圾及用废弃物作为燃料的可能性越来越大,喷煤管浇注料在使用中受到的化学侵蚀,将更加复杂、更加严重。因此,进一步地研究工作是应该提前进行的。

其他部位所用的耐火浇注料也存在各种不足,或者也同样面对新的问题和要求。不断提高耐火材料的施工性能和使用性能,提高耐火材料的使用寿命及服务质量,将是耐火材料生产企业不断改进和提高的任务,

河南省新郑市古城冶金炉料厂生产的古城牌水泥窑专用浇注料,是与一家国内知名耐材机构联合开发的不定形耐火材料。产品增加了防爆纤维和复合结合剂,可连续经受26次急冷急热试验。该浇注料在大型水泥窑口应用,完成浇注后即可直接升温进行生产,省去了过去必须烘烤养护48小时才能升温的施工环节,大大缩短了停窑时间,提高了窑运转率。此外,这种免烘烤浇注料搅拌时比普通浇注料节水50%。该产品在一些大中型水泥回转窑企业的回转窑上应用后,使用寿命均可达8个月以上,其优良的耐压强度、耐磨性能、热震稳定性能、抗剥落性能等都得到了用户的认同。

 

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