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无水泥耐火混凝土在水泥窑已损部位的应用

2014-03-08陈友德

水泥技术 2014年2期
关键词:窑口水泥厂熟料

无水泥耐火混凝土在水泥窑已损部位的应用

无水泥耐火混凝土(又称溶胶结合耐火混凝土),不含水泥中的低熔融温度的化合物及结合水,无需干燥,加热速度快,燃料消耗低,节省加热时间及费用。此外,抗热、机械、化学应力均有所提高,此类产品尤其适用于水泥窑的窑口、燃烧器前端、窑门罩、冷却机进料口和顶部耐火混凝土易损坏部位。此类产品2008年上市以来,得到推广应用,现将希腊Titan公司下属埃及的两家水泥厂使用情况简介如下:

图1 低水泥耐火浇注料使用3个月后损坏情况

图2 无水泥耐火浇注料施工设计方案图

图3 无水泥耐火浇注料档圈及锚钉施工状况

图4 无水泥耐火浇注料使用12个月后情况

图5 低水泥耐火浇注料燃烧器使用2个月后损坏情况

图6 无水泥耐火浇注料燃烧器使用6个月后情况

1Beni Suef水泥厂窑口

该厂1号窑规格为φ4.6m,4400t/ d熟料,2号窑规格为φ4.5m,4000t/d熟料。窑口所在部位的衬体,主要承受高温二次空气粉尘的磨蚀、热震以及窑内衬砖向下的推力、窑筒体变形产生的椭圆度等机械应力。低水泥耐火混凝土在使用2~3个月后,即出现碎裂和剥落而需停窑修补,最长使用寿命为6个月(见图1)。

工厂调研后决定使用RHI耐火材料公司开发的CARSITSOLM10-6(简称M10-6)无水泥耐火混凝土。混凝土施工方案(见图2)采用三角形挡板,不设膨胀缝,在RHI公司监督下,由埃及本地的公司施工,原计划施工时间为48h,由于模板制备筒体内杂物清扫和锚钉焊接等原因,拖延至72h,今后估计60h即可。

M10-6无水泥耐火混凝土所用的原料为粘土、莫来石、铝矾土和管状氧化铝,混凝土内含有不同孔径的微孔,可迅速排出溶胶混合物内吸附水。采用回转窑衬体加热曲线进行加热,推荐时间为36h。和低水泥(LCC)耐火混凝土相比,其柔韧性、耐火度、抗硫碱等化合物对衬体的化学侵蚀等性能均优,使用寿命可延长至18个月。

窑口安装使用M10-6无水泥耐火混凝土约17t,凝结时间仅需2h,无需硬化时间,拆模时间短,上述情况均不影响产品的物理性能。

M10-6无水泥混凝土在使用12个月后(中间无修补),残留衬体经检测磨蚀不大(见图4),还可使用6~12个月,预计使用时间为18~24个月,较低水泥混凝土延长约10倍。工厂计划扩大至冷却机前端、顶部及拐弯部位衬体。

2Alexandria水泥厂窑头燃料器

窑规格为φ4.55m×71m,4800t/d,天然气燃烧器。

窑头燃烧器承受高温二次空气粉尘磨蚀及火焰、熟料的高温热辐射以及窑气和窑料中的碱、硫等化合物的侵蚀。使用的低水泥耐火混凝土(LCC)最长使用寿命为2~3个月,燃烧器前端衬体损坏情况见图5。

在最前端的500mm处,工厂采用RHI公司SOLM10-6无水泥浇注料。混凝土的凝结时间为3h,拆模时间快,不影响产品物理性能,在投入生产六个月后检测,仅有微量磨蚀,衬体无裂纹,钢板完整(见图6),寿命为以前使用的低水泥耐火混凝土的2倍。

在试用取得成功的基础上,Titan公司决定扩大其下属水泥厂的应用范围。

(陈友德编译自No.8/2013WorldCernent)

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