無水泥耐火混凝土在水泥窯已損部位的應用

無水泥耐火混凝土在水泥窯已損部位的應用

無水泥耐火混凝土（又稱溶膠結合耐火混凝土），不含水泥中的低熔融溫度的化合物及結合水，無需干燥，加熱速度快，燃料消耗低，節省加熱時間及費用。此外，抗熱、機械、化學應力均有所提高，此類產品尤其適用于水泥窯的窯口、燃燒器前端、窯門罩、冷卻機進料口和頂部耐火混凝土易損壞部位。此類產品2008年上市以來，得到推廣應用，現將希臘Titan公司下屬埃及的兩家水泥廠使用情況簡介如下：

圖1 低水泥耐火澆注料使用3個月后損壞情況

圖2 無水泥耐火澆注料施工設計方案圖

圖3 無水泥耐火澆注料檔圈及錨釘施工狀況

圖4 無水泥耐火澆注料使用12個月后情況

圖5 低水泥耐火澆注料燃燒器使用2個月后損壞情況

圖6 無水泥耐火澆注料燃燒器使用6個月后情況

1Beni Suef水泥廠窯口

該廠1號窯規格為φ4.6m，4400t/ d熟料，2號窯規格為φ4.5m，4000t/d熟料。窯口所在部位的襯體，主要承受高溫二次空氣粉塵的磨蝕、熱震以及窯內襯磚向下的推力、窯筒體變形產生的橢圓度等機械應力。低水泥耐火混凝土在使用2～3個月后，即出現碎裂和剝落而需停窯修補，最長使用壽命為6個月（見圖1）。

工廠調研后決定使用RHI耐火材料公司開發的CARSITSOLM10-6（簡稱M10-6）無水泥耐火混凝土。混凝土施工方案（見圖2）采用三角形擋板，不設膨脹縫，在RHI公司監督下，由埃及本地的公司施工，原計劃施工時間為48h，由于模板制備筒體內雜物清掃和錨釘焊接等原因，拖延至72h，今后估計60h即可。

M10-6無水泥耐火混凝土所用的原料為粘土、莫來石、鋁礬土和管狀氧化鋁，混凝土內含有不同孔徑的微孔，可迅速排出溶膠混合物內吸附水。采用回轉窯襯體加熱曲線進行加熱，推薦時間為36h。和低水泥（LCC）耐火混凝土相比，其柔韌性、耐火度、抗硫堿等化合物對襯體的化學侵蝕等性能均優，使用壽命可延長至18個月。

窯口安裝使用M10-6無水泥耐火混凝土約17t，凝結時間僅需2h，無需硬化時間，拆模時間短，上述情況均不影響產品的物理性能。

M10-6無水泥混凝土在使用12個月后（中間無修補），殘留襯體經檢測磨蝕不大（見圖4），還可使用6～12個月，預計使用時間為18～24個月，較低水泥混凝土延長約10倍。工廠計劃擴大至冷卻機前端、頂部及拐彎部位襯體。

2Alexandria水泥廠窯頭燃料器

窯規格為φ4.55m×71m，4800t/d，天然氣燃燒器。

窯頭燃燒器承受高溫二次空氣粉塵磨蝕及火焰、熟料的高溫熱輻射以及窯氣和窯料中的堿、硫等化合物的侵蝕。使用的低水泥耐火混凝土（LCC）最長使用壽命為2～3個月，燃燒器前端襯體損壞情況見圖5。

在最前端的500mm處，工廠采用RHI公司SOLM10-6無水泥澆注料。混凝土的凝結時間為3h，拆模時間快，不影響產品物理性能，在投入生產六個月后檢測，僅有微量磨蝕，襯體無裂紋，鋼板完整（見圖6），壽命為以前使用的低水泥耐火混凝土的2倍。

在試用取得成功的基礎上，Titan公司決定擴大其下屬水泥廠的應用范圍。

（陳友德編譯自No.8/2013WorldCernent）