高铝碳化硅浇注料的应用

发布时间：2020/5/14 17:10:27

高铝碳化硅浇注料的应用 

在煅烧水泥用回转窑中采用各种不同种类的耐火浇注料。在大多数情况下采用高铝质浇注料、低水泥浇注料及Al2O3-SiC质浇注料。在水泥工业煅烧用回转窑中广泛采用具有高密度及碳化硅含量低的高铝质浇注料制作烧嘴预制件及出料端预制块。

炽热的烧结水泥熟料经过烧嘴和出料端向外出料。该部位窑烧嘴浇注料损毁的主要因素是：

（1）由于回转窑的辐射热及冷却部件的冷空气造成的热冲击导致材料产生裂纹和剥落;

（2）碱类化合物与水泥熟料之间的化学反应导致形成易熔组分及因耐火材料结构损坏造成的材料分层剥落;

（3）热蒸气和水泥粉尘的存在导致耐火材料受到磨损和冲刷。

为了延长浇注料内衬的使用寿命,要求降低热应力和结构应力,以及形成能够保护耐火材料不受碱类物质侵蚀的微观结构,并且保证材料强度,视使用温度的变化保持相应的稳定性。

经试验表明：在高铝质浇注料中加入适量的碳化硅和二氧化硅微粉可提高碱性化学物质的侵蚀，其原因是氧化硅砂中所含的易熔组分(熔剂)将浇注料基质包覆起来,这样就阻止了碱类物质的侵入。

水泥回转窑烧嘴用的Al2O3-SiC质浇注料进行分析后,可以得出如下结论:

(1)SiC氧化时所形成的覆盖保护层,可以抑制碱类物质侵入浇注料的结构中。

(2)材料的微观结构有助于吸收热应力和结构应力,有利于减少裂纹的形成和分层剥落。

(3)保证在各种不同温度下的强度稳定,可以减少材料的分层剥落。

高铝碳化硅浇注料可以订制烧嘴预制块外还常用于各种于铁水直接接触的高温窑炉部位，如铁水包、高炉出铁沟、铁水罐等，具有较好的抗热震性、耐化学侵蚀性、不粘铁水、耐铁水冲刷等特性。

高铝碳化硅碳质浇注料的字母为AL203-SIC-C，简称A-S-C浇注料，它是炼铁工业的标准耐火材料，主要用于出铁沟、铁水包、提铁水预处理鱼雷车和冲天炉炉缸等内衬用不定型耐火材料。根据筑衬方法不同，分为耐火捣打料、耐火干振料、耐火浇注料和耐火修补料、耐火喷补料等多种品种。归纳起来主要有以下两大类型:

(1)含碳结合剂(如焦油、沥青、树脂等)结合的或者磷酸结合的或者黏土结合的耐火捣打料。

(2)铝酸钙水泥结合的(CA-70C/CA80C)或者黏土结合的或者磷酸盐结合的耐火浇注料。

而上面提到的振动料(包括干式振动成型料)、修补/喷补料等则是这两类不定形耐火材料派生(改性)的材料。

Al2O3--SiC-C捣打料具有抗渣性好、抗热震性能高、体积变化小和抗冲刷能力强等优点,因而其使用寿命高,经济效益显著。因此至今仍在高炉上特别是中、小型高炉和冲天炉炉缸上广使用。

由于低水泥和超低水泥耐火浇注料的开发和在高炉特别是大型高炉上推广应用,并获得巨大成功,它们便取代了A2O3-SIC-C捣打料。

低水泥和超低水泥耐火浇注料的主要缺点是施工体干燥速度慢、干燥时间长,尽管添加了塑性纤维和金属粉等添加剂,使其性能有所改进,但施工时仍有可能出现爆裂和剥落等现象。低水泥和超低水泥耐火浇注料的另一个缺点是高温强度低,抗热震性能不高。

水合氧化铝和超细粉结合的无水泥耐火浇注料(NCC)虽然可以使其高温强度得到改进,但仍需要较长的干燥周期,而且脱模强度低。于是,近年又开发了凝胶结合的耐火浇注料,其施工方法更简单、迅速,干燥时间短,材料的高温强度大,抗热震性能好,使用寿命长。

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