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水泥回转窑窑口用浇注料的特性及施工

发表时间:2017-09-29 09:17

一、引言

随着水泥行业的不断发展,先进的大型生产线相继应运而生,产能飞速增长,目前我国的水泥年产量人均1吨多,可谓水泥盛世了。淘汰落后的产能势在必然,水泥回转窑朝大型化发展,使用条件越来越苛刻,窑的热负荷加大,转速变高,工作温度也高,生料成分容易变化,这就要求我们耐火材料行业相应配套。用于回转窑窑口专用浇注料成了各家耐火材料供应商首推产品之一,其性能各异,效果也不尽相同,但近几年也确实得到了很好的推广使用。过去关于窑口所用耐火材料的探讨和报道文章很多,涉及的内容广泛,技术含量也很高,在这里把科瑞耐材多年来在研制和生产窑口用耐火材料过程中的一点体会写出来与大家共享,以期得到共识。

窑口(尤其前窑口)是回转窑的关键部位之一,其内衬耐火材料性能好坏势必会影响窑的运转周期。

水泥回转窑窑口用浇注料的特性及施工

二、窑口的使用环境和条件

2.1回转窑是动态运行,与整体一样,窑口也在高度不稳定的条件下操作,易变形性是其明显的弊端之一。如何克服这一弊病,就只能从耐材的选材和正确的设计、施工和使用上做文章,使窑口内衬充分形成一个整体,各方向热应力作用均衡,进而能保护窑口筒体不产生变形。

2.2前窑口是出料口同时也是冷却部位,一方面承受来自烧成带高温熟料的热负荷和冲刷作用,另一方面又迎接着来自冷却机的高风量压力的作用,温度从1100℃~1400℃之间反复的变化,这就要求耐火材料必须具有良好的高温耐磨性、耐冲刷性和抗热震性。

2.3窑口是正压操作,氧化性气氛强,为此其内衬材料必须能足够保证稳定性而不会因此而遭受性能的改变。

2.4化学物质的作用(主要是碱性物质的侵蚀),为避免内衬材料不会过早的受到损害,就必须有较强的抗侵蚀性能。总之,窑口的工作环境是比较复杂的,其内衬的损坏也是一个复杂的过程,我们在设计和使用的时候,只要掌握了一定的规律,而又去遵循这些规律,肯定能让窑口内衬发挥最佳的效果。

三、窑口内衬的设计要素及注意事项

3.1窑口内衬的发展变革是随干法水泥生产线的技术进步同步的,从过去使用砌砖方式到现在的整体浇注,经历了漫长的实践过程,现在整体浇注已成为共识,使用寿命大大提高。但是,不同厂家生产浇注料时为了追求高额利润,往往在用材方面大打折扣,使得市场上的产品优劣不等,所以我们为了保证窑口用耐材的正常发展,生产企业必须树立起品牌意识,真正做到企业的品牌与企业的荣誉紧密相连,只有这样耐材的使用性能才能得到发展和不断完善。

3.2现行服役的水泥回转窑仍然还有为数不少上世纪末建造的1000t/d产左右的小窑。这些窑生产的工艺特点远不于现在的大型生产线那么先进,但企业都一味追求高产化,这就使得窑口内衬在设计上不同于正常的要求,必须在满足一般钢纤维高强高铝质浇注料性能的同时,要增强浇注料结体的耐磨性。

3.3 2500t/d产水泥窑在我国较多,工艺非常稳定成熟,也是目前我国生产水泥的主要设备之一。尽管水泥窑不断的大型化是发展的趋势,但由于地域等因素,这些窑将来仍然水泥生产的主力军之一。其窑口浇注料使用寿命比较稳定,一般都在10个月以上,完全可以与烧成带用砖同步。这类浇注料在材质上与小窑就有了差异,高纯材料的加入量明显增多,同时添加的有效组分也得到了非常好的发挥。

3.4、5000t/d产以上的大窑窑口用浇注料的开发使用,近几年得到了稳固的发展。通过添加有效的赛隆成分使结体在高温状态下结合性质发生了改善,从而使浇注料结体在使用过程中高温状态下的耐磨性、抗侵蚀性等有了很好的提高,窑口的使用寿命都能与烧成带用砖配套。

3.5为了保证浇注料结体的致密性,必须考虑浇注料的配比、水分加入量、施工泥料的流动性等方面,只有科学配比、水分加入量小、流动性好,才能保证浇注料结体紧密堆积,强度高,使用效果好。

浇注料主料和辅料合理的颗粒配比,在生产的实际过程中不太好控制。一般生产厂家容易忽视这方面,只注意生产前的半成品原料的颗粒形态,而对成品的颗粒结构不再加以测试,这两者是不同的,有很大的差异,如果原料的选择不好,势必会给浇注料成品留下难以想象

的后遗症。

现行的窑口浇注料都是以水为介质,使各种物料通过水介质相连接,起到一定的流动性,同时耐火水泥结合剂也需要水分去进行物化反应。但是,水分在浇注料结体使用前是要完全蒸发掉的,水分加入量太多,必然造成结体疏松、气孔率大、强度低。为了保证有很好的流动性,而又不过多的加入水分,这就必须添加减水剂,过去添加的那些低效的无机减水剂,已不适应现在高性能窑口浇注料的使用了,取而代之的是高效减水剂,性能非常好。

3.6结合剂的作用在浇注料中是非常明显的,主要是是浇注料结体在低、中温时有足够的强度,但其缺点是同时带人了有害成分,主要是钙,采用低钙或无钙的结合方式,一直是我们努力去研究的主要方向,同时结合剂的使用量也非常关键,只要在基质组分里控制钙含量以及其他有害于浇注料高温性能的物质,就能达到较好的使用效果。在这里值得一提的是结合剂在施工过程中是一个水化过程,必然会产生一定的水化热,如何控制好水化热量是在生产窑口浇注料的一个关键问题,所以根据不同的窑型必须选择合适的结合剂和合理的结合剂加入量。

四、窑口浇注料的表观要求

窑口浇注料是水泥回转窑的关键用材之一,虽然其用量相对较少,但对窑的正常运行起着非常关键的作用,所以我们用户在选择是应注意一些表观上的要求,主要体现在:

4.1浇注料混合物中颗粒级配是否合理,颗粒偏大、颗粒偏析、粉料偏多等,在采购验收时是可以根据经验直观检查出来的,也可要求进行现场测试,做到万无一失。

4.2一般的情况下,窑口浇注料的添加成分比较多,尤其是基质粉料,这就要求这些混合料必须是均匀的,从表观上看,应该不能有不同颜色的物料参杂其中,如果颜色是五颜六色,这说明混合不均,势必对使用寿命有影响。

4.3要正确的掌握结合剂的种类和用量。从窑口浇注料分包情况去看,就可以观察结合剂的用量及种类,一般高档的结合剂,其用量较少,且分包要求非常严实。

4.4包装物的标识是不容忽视的,生产日期、使用期以及其他事项必须明了清晰。

五、窑口浇注料施工时的注意事项

现在许多用户对耐火材料的施工,通常是要求材料供方直接施工的,这种服务方式非常好,起码避免了在施工过程中造成的不必要的缺陷和遗漏。但窑口浇注料的施工,有时用户是突击抢修,这必须要掌握好所购窑口浇注料的施工特点。

5.1窑口浇注料尽可能的不用存放时间较长的材料,也就是说一般要求用户不要库存太多,掌握好使用周期,最好是选择与烧成带砖使用寿命能同步的材料,这样就能较好的掌握了。大部分用户在采购时是把浇注料与砖分开给不同供方的,科瑞耐材建议窑口浇注料应该与烧成带用砖选择同一个供方。一方面为供方的服务到位提供了条件,另一方面在施工时就能避免一些受影响的因素。

5.2锚固件的标准化及焊接质量、铆接方式等都会影响窑口浇注料结体的使用寿命,有时是致命的,为此,在施工前必须认真做好这一准备工作。还有通常合理的支模方式是为了能使浇注料的连续施工,符合窑口浇注料的施工特点,进而使窑口整体性好。

5.3一般供方的包装,主料与结合剂都是分包的,在施工时就必须把结合剂和主料干混均匀后才能加水搅拌。这一点,很多用户在实际操作中被淡化了。水分加入量控制也是用户在实际过程中被一笑的,在保证流动性的同时控制加水量是必须的,如果水分的加入量过多,超过了供方提供的数值,那就有问题了,必须检查浇注料的质量了,更应该与供方联系。

5.4一般主张在浇注料使用前,都应该进行试块检验。