高铝质低水泥用量耐火浇注料在水泥窑上的应用

一、前言

一些新型干法水泥厂，由于高效新型冷却机的采用，窑头加强密封以及多风道喷煤嘴的采用，使回转窑的前窑口、窑门罩、冷却机热端、喷煤管等部位的温度升高，不仅导致窑口胴体因受高温而变型，使这一部位原用的粘土砖、高铝砖、传统耐火浇注料都不能满足使用要求，就是性能好的定形砖也难以砌好，容易引起掉落，使用寿命仅为30-100天，严重影响了窑的运转率，成为急需解决的一个突出的问题。同时，窑门罩、冷却机热端也由于温度的升高，所用耐火衬里材料，一般要求最高使用温度达1500℃以上的高铝质耐火浇注料匹配使用。但是，高铝质耐火浇注料又往往不能承受这些烟气中有害成分碱、氯、硫的侵蚀。因此，这些部位所用的浇注料既要耐高温有抗碱侵蚀。

二、高铝质低水泥用量耐火浇注料的性能特点

众所周知，传统耐火浇注料的组成和制备都较简单，它是由耐火集料和高铝水泥配置而成的。在制备过程中，细集料部分的颗粒级配没有进行精心设计。水泥颗粒也较粗（比表面积一般为3000cm2/g左右），水泥的加入量一般为15-25%，施工用水量为10-15%，这样制备的传统耐火浇注料，加水拌合够，水泥颗粒在水中呈絮凝状态存在，不能均匀分散。加之，水泥用量多，颗粒又粗，使水泥不能得到完全水化，最终导致浇注料的性能不好。具体表现在，在中温下，由于失水和二次CA、CA2化[1]，硬化体总孔隙增多，结构疏松，使中温下强度大幅度下降；在高温下，由于水泥用量多，带入的杂志CaO含量相应增多。致使高温下形成低熔相多，影响了高温性能的提高。

低水泥耐火浇注料正是为了克服传统耐火浇注料所存在的弊端，采用降低水泥用量，超微粉技术，正确设计集料的推集，并选用高效表面活性外加剂等综合技术措施制备而成的，“七·五”和“六·五”期间我们研制的“高铝质低水泥用量耐火浇注料”和“刚玉质高强度耐火浇注料”的技术性能，可以看出低水泥耐火浇注料与传统耐火浇注料相比，具有以下特点。

1、水泥用量低，浇注料中含钙量仅为传统耐火浇注料的1/4-1/3。因此，减少了低水泥浇注料中低熔相的数量，从而使高温性能能明显改善；

2、施工用水量低，一般为浇注料重量的6-7%，因此具有高的致密度和低的气孔率；

3、不仅具有较高的常温固化强度，而且经中温和高温处理后的强度不发生下降，强度绝对值为传统耐火浇注料的3-5倍；

4、在高温下具有良好的体积稳定性，虽为不烧耐火材料，但经干燥和煅烧后，体积收缩小。

三、高铝质低水泥用量耐火浇注料在水泥窑上的应用

（一）“GJ-180高强度耐火浇注料”的应用

“GJ-180高强度耐火浇注料”是基于电熔白刚玉为集料‘以纯铝酸钙水泥为结合剂配制而成的。这种浇注料的最高使用温度达到1800℃，1400℃下的热态抗折强度达7.4MPa，在高温下也具有较好的耐磨损性能。它适于新型干法水泥窑的前窑口，三风道喷煤咀等部位使用，。

（二）“GJ-18S浇注料”的应用

该牌号浇注料也是以电熔白刚玉为骨料，它属低水泥用量耐火浇注料，该浇注料具有很高的机械强度和抗冲刷、耐磨蚀性能，最高使用温度为1600℃，由其性能决定，这种浇注料适宜于1000-1400℃，冲击磨蚀严重的大型水泥窑窑口，多筒冷却机弯头等部位使用。

（三）“LC-160浇注料”的应用

这种浇注料也属低水泥耐火浇注料，是基于高铝烧矾土熟料为集料，以纯铝酸钙水泥为结合剂制备成的。这种浇注料的用途基本与“GJ-18浇注料”相同。但是，由于该浇注料的集料是烧矾土熟料，因此，起耐磨损性能较“GJ-18S浇注料”差。它适宜于中小型干法水泥窑窑口、冷却机弯头部位适用。

（四）“GJ-15B（或GJ-15A）浇注料”的应用

这种浇注料按其特性和化学成份应称为“耐碱高铝质低水泥耐火浇注料”，它是通过基质成分的调整和控制制备成的，既具备高的机械强度，有具备耐碱侵蚀，最高使用温度达1500℃度的优良性能的高铝质耐火浇注料。它适宜于水泥生产所用原、燃料中含碱、硫、氯高的一些大型干法水泥窑的窑门罩冷却机热端、喷煤管后部以及中小型窑窑口，多筒冷却机弯头等部位使用。

四、结束语

近几年来，通过对“GJ-180高强度耐火浇注料”和“高铝质低水泥用量耐火浇注料”在大、中型水泥窑上不同部位的使用实践，我们认为“GJ-180高强度耐火浇注料”适用于操作温度经常达1400℃以上的高温烧蚀严重的部位，如大型干法窑的窑口，三风道煤咀等部位宜选用“高铝质低水泥用量耐火浇注料”。