水泥窑窑口部位耐火浇注料-耐火材料行业知识-耐火砖高铝砖刚玉砖浇注料河南耐火材料厂-宏泰耐材

水泥回转窑窑口用耐火浇注料由于其工作环境的因素，极易出现各种裂纹、脱落等诸多问题。

窑口等关键部位耐火浇注料选用的一般原则

前窑口部位约有1400℃左右的出窑熟料温度对浇注料有强烈的磨蚀性和碱侵蚀;入窑二次风温在900～1200℃之间进行无规律的变化，并携带有大量的颗粒型窑灰冲刷;窑以3.5～4.7r/min的亚快速转动，具有较强的机械剪切应力，裸露于高温下的窑口护板热膨胀，对浇注料产生强大的挤压破坏应力，1600～1700℃的窑头火焰对其产生较强的热辐射;窑口筒体椭圆度变形，加大了浇注料脱离窑体的破坏力;生产中还要经受频繁故障开停窑的急冷急热冲击。在如此恶劣的工况条件下，窑口浇注料使用周期要求与窑烧成带耐火砖相配套或超过砖寿命，性价比优，施工过程中硬化时间快，养护烘烤条件及时间要求不苛刻，可在施工结束后24h内投入使用，局部抢修时养护时间甚至更短。

在进行窑炉内衬耐火浇注料选择时，还要注意这几点：

(1)必须是正规专业企业，专业开发、研究、生产时间较长，具有诸多可靠的使用业绩，产品种类相对齐全，以便于集中采购生产所需要的各种性能浇注料，满足生产需求，降低采购成本。

(2)供货及时，采购周期短，产品执行标准规范及质保期充足，售后服务信息畅通，能及时为企业排忧解难。

(3)产品通用性强，管理简单实用。

影响窑口浇注料使用寿命的因素

1、窑头压力控制的影响

窑头压力大小表征了窑炉内用风与入窑头罩热风量之间的平衡情况。一般增大窑尾高温风机的排风量，窑头负压增大，反之则减小。釆用篦冷机的生产线，在窑尾高温风机风景相对固定的情况下，关小窑头余风风机风量，或者增加篦冷机各室冷却风量，都会导致窑头形成正压。

窑头正压的危害主要表现在：首先，正压即表明窑头罩内风量过剩、窑尾高温风机排风量不足或窑系统通风欠佳，促使风速高、含细粒熟料的过剩热烟气从窑头各个缝隙直往外冒出，窑口筒体外表面受高温热气烧蚀变形，进而导热至内侧筒体及其锚固钉受热脱焊、膨胀，导致浇注料炸裂脱落;其次，由于热气流飞出，窑口筒体低压冷却风机鼓入的冷风难以对其产生有效的冷却保护作用，窑头密封圈被磨损及烧损;再次，正压使窑门烧损和窑头罩内衬磨刷加剧，需要经常维修处理，甚至将窑头罩烧垮塌;另外，正压带来较为恶劣的作业环境，窑头无法看火，烧损附近的设备，污染环境。

如前所述，窑头压力受两头排风量大小的影响。在特定的生产线，窑炉通风量是相对确定的，出窑高温熟料也必须得到必要的冷却。这也就是说系统设计配套时，窑头余风风机能力不能过小，否则剩余的冷却风量无处可排。一般设计中余风风机的风量应达到窑尾高温风机的80%以上，如果余风温度较低，工况下排风量较少时，余风风机也可适当选小。

2、窑系统综合运转率的影响

运转率表征了生产是否正常，操作是否精细与稳定，故障开停机次数多少等一系列问题。一般情况下，运转率超过82%才算基本正常，达到90%以上算正常生产，说明生产线故障停机情况较少。预分解窑生产线耐火材料最怕开停窑，尤其窑口浇注料是开停窑最大的受害部位，窑连续运转率越高，寿命越长。一旦出现预热器堵塞等异常故障，窑口内衬表面温度将在10多小时内从1400℃左右降低到100〜200 ℃，故障排除后，又急剧升温到正常温度，如此强烈的冷热交替反复进行，浇注体高温组织结构遭到破坏，易炸裂剝落，会对使用寿命产生极大的影响。

3、窑口护板结构形式的影响

窑口结构一般由筒体、护板和浇注料组成。设置窑口护板的主要目的，就是为了有效地保护普通钢制作的窑口筒体段节，免受高温热烟气烧损变形，两者由2~5颗螺栓连接固定在一起，使之形成整体。护板则需要靠浇注料来降低工作温度及磨蚀，保证高温下保持良好的结构稳定性。浇注料为工作层，窑体振动、护板松动、筒体烧变形等三个方面是浇注料结构破坏的主要因素窑体振动会使浇注料与窑筒体和扒钉脱离，扒钉拉力减弱，造成浇注料整体结构强度降低，局部断裂脱落。护板松动和筒体烧变形往往同时出现，主要原因是窑口外筒体及其连接固定螺栓被高温热气流侵蚀膨胀，向外成喇叭型，导致护板和筒体间产生间隙而松动，护板上方的浇注料也跟着分块断裂。另外，窑口护板端面与窑头罩直墙的相对位置也较为关键，窑口端面应缩在直墙浇注料里即100〜200 mm，以避免来自篦冷机的含尘热烟气烧损冲刷。

4、浇注料材质及施工技术质量的影响

如前所述，前窑口工况较为特殊，一般的浇注料难以承受，材料应具备足够的耐温性能、机械强度、耐磨蚀性、热震稳定性和耐碱性。当前国内生产窑口浇注料的厂家较多，鱼龙混杂，报出的吨价格在2000〜7000元之间不等，寿命基本上也跟价位呈线性关系。

施工质量控制问题较多：1.锚固钉结构不合理，分叉处采用对头焊接，高温下易烧融;2.扒钉为单角，焊接点较少，不易焊牢，且易损伤底部弯头;3.扒钉布局不科学，盲区多，特别是护板和挡砖圈上方浇注料拉不住。4.浇注时对膨胀缝留设的重要性认识不够，实际施工中留设过少或不留，形成浇注料爆裂。5.不制模，直接在周围六点位置施工，浇注体密实度差。6.搅拌不规范，干料未充分拌匀就加水，考虑施工便捷，加水量过多。7.搅拌和制模施工衔接不力，搅拌好的浇注料不能及时被使用。8.浇注振打不均匀，久振或重振现象突出。9.养护时间短，急于点火投入生产。

窑口浇注料在施工之后的注意事项

1.浇注料养护

因每次检修时间较紧，但每次停窑后先安排对窑口浇注施工，并严格控制施工完毕后留不低于24h的养护时间(可以根据检修计划合理安排)，且在浇注完毕后在浇注料还没有完全凝固前不要盘窑和对其施压，可以加跳板加以防护，待浇注料完全凝固后要拆模对其密实性进行检查，若有较大的孔洞要及时修朴;若使用浇注料是水拌料，时间允许的话，可以采用湿抹布对其淋水继续养护12h左右。

2.点火升温

对于新更换的浇注料，特别是整体更换后，升温过程一定要严格按升温曲线升温。在升温前燃烧器内流风升100%，外流风因环境温度高低升50%〜70%，一次风压在10kPa左右，控制好窑内通风不能过大，在窑尾温度300℃以内时升温速率按60〜80℃/h升温。在窑尾温度800℃以上要保证窑连续馒转，投料后在窑喂料200t/d以内，加产不宜过快，窑速可以根据窑况以0.1r/5min速度增加，确保二次风温缓慢增加，使窑口处浇注料均匀膨胀。

正常操作时以窑况稳定为主，严禁跑生料或烧流，根据每堆原煤的特性及时调整窑内通风及一次风压，稳定火焰和烧成温度，同时避免窑头用煤大幅调整，控制合适的二次风温，一般不超过1200℃。

通过以上调控，特别是采用环向部分锚固件连接的方法，基本解决了因局部应力集中引起的块状浇注料脱落的问题，使此处浇注料能均匀磨损。当然窑口浇注料由于其使用环境的恶劣使用周期会受许多因素影响，但通过细化施工过程控制，对施工质量监督和优化操作，其使用寿命也会大大延长。

新型干法水泥窑窑口等部位就选择什么材质的浇注料？

新型干法水泥窑中窑口、喷煤嘴等部位受到强烈高温、热震、侵蚀和磨损的作用，需要使用优质不定形耐火材料。一般情况下，水泥窑用耐高温浇注料都含有刚玉、莫来石、红柱石、碳化硅这几种矿物。

刚玉分烧结刚玉和电熔刚玉。其中，电熔刚玉是将氧化铝或铝矾土在电炉中熔融后冷却得到的产物。电熔刚玉晶粒大、致密度高、气孔少、硬度高。烧结刚玉的晶粒小、气孔多、硬度小，但抗热震性要好些。总体上说，刚玉的耐高温、耐磨损性很好，但抗热震性欠佳，导热性较大，特别是抗碱侵蚀性很差。

莫来石具有高温体积稳定性好、热态强度大、抗蠕变性强的特点，具有中等偏上的耐热震性和较低的导热性。

这三种晶体的共性是耐火度高，质地纯净，抗侵蚀性好，煅烧过程中转变为莫来石和高二氧化硅含量的物质，并伴有体积膨胀。

1300〜1350℃时，蓝晶石转变成为莫来石和方石英，并伴随+18%的体积变化;1400℃时，红柱石转化成为莫来石和高硅玻璃相，并伴随+4%的体积变化;1500℃时，硅线石转化成为莫来石;并伴随+8%的体积变化。

比较刚玉质、莫来石质、红柱石和碳化硅几种材料的耐高温、耐磨损、抗热震、耐碱蚀以及低导热的性能之后，得出一个结论，耐高温性好的原料只有刚玉;耐碱蚀性好的原料只有碳化硅;耐磨损性好的原料有刚玉和碳化硅;抗热震性好的矿物有碳化硅和红柱石;导热性低的原料有红柱石和莫来石。所以，水泥窑高温带用耐磨浇注料至少应该含有刚玉、碳化硅两种矿物，以及莫来石和红柱石两者的其中之一。为了获得所需的性能，高温耐磨浇注料可以同时含有刚玉、碳化硅、红柱石、莫来石四种矿物。