耐火混凝土在高温窑炉的应用

发布时间：2022/6/2 17:31:17

耐火混凝土，又称之为耐火浇筑料，耐火浇注料，耐火砼，属于不定形耐火材料，该产品采用骨料、粉料和结合剂，与普通混凝土的主要区别在于一个是常温使用，一个是高温环境使用。

硅酸盐水泥混凝土一般不能承受高温工作条件，在水化过程中沉淀氢氧化钙，在高温下变成氧化钙；石灰石作为骨料，在高温下加热分解，强度受损。普通混凝土只能用于炉基和烟300度以下的低温部分。耐火混凝土的使用温度可达900度以上。

耐火混凝土与耐火砖相比的优点特性为：

（1）耐火度与同材质的耐火砖相差不大，但由于耐火混凝土（浇注料）未经烧结，初次加热时收缩较大，故荷重软化点比耐火砖略低。

（2）耐火混凝土由于低温胶结剂料的作用，常温耐压强度较高。同时因为砌体的整体性好，炉子的气密性好，不易变形，炉子抗机械震动和冲击的性能比砖的砌体好。例如用于均热炉的侧墙上部，该处机械磨损和碰撞都比较厉害，寿命比砖砌的以高了数倍。

（3）热稳定性好，采用的主材料（耐火骨料和粉料）全部是经高温煅烧后的熟料，膨胀与胶结料的收缩相抵消，故砌体的热膨胀相对来说比耐火砖小，温度应力也小，而且结构中有各种网状、针状、链状的结晶相。抗低温度应力能力强。例如用来浇注均热炉炉口及炉盖，寿命延长到一年半。

（4）生产工艺简单，取消了复杂的制砖工序。经支模、浇注成型、养护、烘烤后即可投入生产使用，可以制成各种预制块，并能机械化施工，大大加快了筑炉速度，比砌砖效率提高十多倍。

耐火混凝土分类：

①普通耐火混凝土。所使用的骨料包括高铝、粘土、硅、碱性材料（镁砂、铬铁矿、白云石等）或特殊材料（碳、碳化硅、锆英石等）。也可以使用几种耐火骨料组合。

②保温耐火混凝土。主要由耐火轻骨料制成。使用的轻骨料包括膨胀珍珠岩、蛭石、陶粒、多孔粘土熟料、空心氧化铝球等，也可与几种耐火轻骨料或耐火骨料结合。

耐火混凝土中使用的胶结料有高铝水泥、磷酸盐胶结料、水玻璃胶结料、粘土等。

耐火混凝土的组成包括骨料、粘合剂和外加剂。根据不同的粘合剂，可分为硅酸盐水泥耐火混凝土、铝酸盐水泥耐火混凝土、水玻璃耐火混凝土、磷酸盐耐火混凝土、镁耐火

混凝土和粘土结合耐火浇筑材料

耐火混凝土的使用温度取决于骨料和粘合剂的数量。骨料来源广泛，常用的有废耐火砖或烧结粘土熟料、焦宝石熟料等。对耐火性要求较高的骨料有锆英石、铬渣等铬渣等材料。骨料应破碎到一定粒度，并按厚度适当配合。为了提高混凝土的耐剥落性、耐磨性和热稳定性，可以添加耐热钢纤维。骨料占耐火混凝土的65%-80%。

在制备耐火混凝土时，在满足施工要求的情况下，应尽可能降低水灰比，因为水灰比的耐压强度、荷载软化温度等性能会产生不同的影响。因此，河南耐火材料厂建议在保证施工和易}生的前提下，尽量减少耐火混凝土的用水量。

掺合料一般采用骨料相同材质的细粉，粒度小于0.088mm，不小于70%。添加掺合料可使泥浆更容易混合，有助于提高产品的密度。软化荷载，减少重烧和收缩。混凝土中的惨和材料占10%-30%。

粘合剂占混凝土的7%-20%。硅酸盐水泥作为耐火混凝土的粘合剂，必须消除氧化钙的作用。当添加50%-100%的细粘土熟料粉作为外加剂时，与氧化钙结合成稳定的硅酸钙和铝酸钙矿物。该耐火混凝土成本低，可用于1000度以下，温度波动小，无酸碱腐蚀，如设备基础、烟道、烟管等。

硅酸盐耐火混凝土是以明矾水泥为粘结材料，以明矾熟料为骨料和混合材料制成的水硬混凝土。明矾水泥的主要矿物是铝酸钙，水化速度快，硬化快，早期强度高。

水玻璃混凝土是以水玻璃为凝土，由水玻璃制成，并添加适量的硅氟酸钠作为凝胶促进剂。水玻璃水解产生硅胶，将骨料和外加剂连接在一起。该混凝土强度相对较高，但耐火性和荷载软化点较低，适用于强度低于1000度的地方。耐磨性好，耐酸腐蚀，但不能用于经常有水或水蒸气的地方。

磷酸耐火混凝土是以工业磷酸为胶结材料，有时加入适量的明矾土水泥作为促凝剂制成的热硬混凝土。该混凝土的特点是在室温下不硬化和固化。为了使其固化并具有一定的强度，应添加促凝剂。加热500度后500度，强度也增加，但在800度附近，低中温强度是其缺点，强度随温度升高，该混凝土具有优异的耐火性、耐磨性、耐渣性、耐急冷热性，可长期应用于1400-1600度。

耐火混凝土可直接浇筑在热工设备上的模板上，并添加锚固件。捣固后，可达到一定的维护期。也可制成拱顶、天花板、炉墙、炉盖、炉门等预制块，施工更换方便。

轻质耐热混凝土施工应留伸缩缝吗？

由于耐火砖和轻质耐热衬里的膨胀和收缩性能不同，一般应在耐火砖炉墙上留下膨胀缝，而轻质耐热衬里应留下伸缩缝。耐火砖的膨胀量随温度的升高而增加，而轻质耐热衬里在温度升高时有少量膨胀，但冷却后会有较大的收缩，即残余收缩。在以后的操作中，如果加热的高温度不超过第一次加热的温度，衬里会随着温度的升高和降低而上下移动。因此，大面积衬里不需要像耐火砖墙那样留下较大的膨胀缝，而只需每1-2米留出宽度为3-5mm的伸缩缝。深度约为衬里厚度的三分之一。

使用耐热混凝土伸缩缝

(1)衬里在第一次加热过程中稍微膨胀，伸缩缝可膨胀引起的内应力。

(1)耐火性与同材质耐火砖相差不大，但由于耐火混凝土(浇注料)未烧结，初次加热时收缩较大，荷载软化点略低于耐火砖。

（2）由于低温粘合剂材料的作用，耐火混凝土在室温下具有较高的耐压强度。同时，由于砌体的完整性好，炉的气密性好，不易变形，炉的机械振动和冲击性能优于砖砌体。例如，在均热炉的侧墙上部，机械磨损和碰撞较严重，使用寿命比砖高几倍。

（3）热稳定性好热稳定性。主要材料（耐火骨料和粉末）均为高温煅烧后的熟料，膨胀与粘合剂的收缩相抵消。因此，砌体的热膨胀相对小于耐火砖，温度应力较小，结构中有各种网状、针状和链状晶体相。具有较强的抗低温应力能力。例如，用于浇筑均热炉口和炉盖，使用寿命延长到一年半。

(4)生产工艺简单，取消了复杂的制砖工艺。经支模、浇注成型、养护、烘烤后即可投入生产使用，可制成各种预制块，并可机械化施工，大大加快了施工速度，远高于砌砖效率。

耐火混凝土裂缝的原因

(1)水灰比过大，表面产生气孔和裂纹；

(2)水泥用量过大，收缩裂纹；

(3)维护不良或不及时，表面脱水，干缩裂纹；

(4)坍落度过大，浇筑过高过厚，素浆浮面开裂；

(5)拆模过早，用力不当撬开混凝土；

(6)混凝土表面抹压不实；

(7)钢筋保护层太薄，顺筋而裂；

(8)缺箍筋。温度筋使混凝土开裂；

(9)大体积混凝土不降低内外温差；

(10)孔角等应用集中处无钢筋。

(11)混凝土裂缝的原因及特点。

硅灰是耐火原料的混凝土。

如何选择好的耐火混凝土厂家？

如何选择一个好的耐火混凝土制造商？这个问题可能是想从混凝土行业生产的客户和朋友需要了解的问题之一，那么如何选择一个质量好、质量好的混凝土制造商呢？先，我们必须去常规制造商，然后简单地检查混凝土的质量。如果条件允许，我们可以要求制作预制块，然后在满意后开始签订合同。

耐火混凝土为不烧制品，生产工艺简单，节省能源，可根据施工部位浇注成任意形状,整体性比耐火砖内衬好,适宜于机械化施工，定期检查及维修可延长炉衬寿命。耐火混凝土主要用于冶金、石油、化工、建筑材料、机械等工业窑炉中。一般使用温度为1300～1600℃。使用温度低于900℃的耐火混凝土称为耐热混凝土，主要用于热工设备的基础、烟囱、烟道等构筑物中。