• G—19刚玉碳化硅浇注料的利用

    回收碳化硅

      G—19刚玉碳化硅浇注料的使用_材料科学_工程科技_专业资料。维普资讯 2 O ∞ 年 第3 期 No. 3 2 嘲 《 新世 纪 水 泥 导报 》 Ce me n t Gu i d e f

      维普资讯 2 O ∞ 年 第3 期 No. 3 2 嘲 《 新世 纪 水 泥 导报 》 Ce me n t Gu i d e f o r N e w E p o c h 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 0 8 — 0 4 7 3 ( 2 0 0 3 ) 0 3 — 0 0 3 3 — 0 2 耐 火材 科 中图分 类号 :T U5 4 G - 1 9 刚 磺 0 前言 新型 干法 水 泥 回转 窑 特 别是 大 型预 分 解窑 在 生 鬻淀料的使用 料。 漆 亮 华新水泥股份有限公司技术中心 ( 4 3 5 0 0 2 ) 产工 艺上 有一 系 列 特点 , 即 : 回转 窑 转速 快 ,单 机 台 时产量 高 ,窑 口的 热负荷 相 应地 比传统 回转 窑 高 出许 多 , 因而对 耐 火材 料 的要 求 也更 高 。其 中窑 卸 料 口衬 里 是大 型窑 窑衬 中最薄 弱 的环 节之 一 , 寿命 1 5 号窑浇注料使用情况 华新 5 0 0 0 t / d 预 分解 窑 ( 简称 五号 窑 )生 产 线日正 式建成 投产 。耐火 材料部 分 由 中 国建 材 院耐 火材 料研 究 所 配套 选 型, 窑 内主 要部 位 ( 上 、下过 渡带 、烧 成带 等 )以进 口材料 为主,在 前 窑H 0~0 . 2 8 m处选 用 了德 国w u l f r a t h e r 公司 的S I T A L - 平 均仅 在半 年左 右 ,有 的甚 至更 低 。这 是 因为 冷却 带和 前窑 口处窑气 温度可 高达 1 4 O O℃左右, 且没有 C AS T 1 8 2 浇注 料( 见表 1 ) 。 表1 S 1 T A L - C AS T 1 8 2 浇注料的物化性能 Al O F eO , . 稳定的窑皮, 窑 口的窑衬 处于 1 4 0 0~1 1 0 0℃之 间来 回波动 , 熟料 的研 磨 和 气流 的 冲刷 都很 严 重 。采用 新 一 代高 效篦 冷机 作 熟料 冷 却设 备 ,入 窑二 次风 温 高达1 2 0 0℃, 出窑熟料温度 达 1 3 5 0 ~1 4 O O℃,在 操 作正 常 稳定 后, 前 窑 口处耐 火 材料 的磨蚀 ,入 窑 高 温二 次风及粉 尘 的冲刷 ( 及碱 蚀 ) , 另外还 要经 受故 障停 窑 的急 冷 冲击 , 因此 窑 口浇 注料 不 仅要 有较 高 的耐 温性 能 , 而且 还 要有 较好 的耐碱 性 、耐 磨性 及 热震 稳定性 。 C a O 颗粒尺寸 需水量 需料量冷压强度 存放期 f %1 5 . 5 f %1 f %1 ( %) f n 1 m1 8 3 l 0 1 . 8 0~6 ( t / m ) f N, mI 订) ( 月) 2 8 9 0 6 结 合 剂 水 2 o o o  ̄初 ,根据公 司招标 结果,五 号窑前窑 口浇 注料 采用 了G- 1 7 刚玉质 低水 泥 浇注 料 。 由于处 在试 生产 向正常 生 产 的过渡 期 , 回转 窑开 停频 繁 ,浇 注 料炸 裂剥 落严重 ,使用 寿命 仅在5 个 月左 右 。同时因 为炸 裂 剥 落时 浇注 体变 薄 ,而 导 致窑 口护 铁 简体 在 高 温 裸露 的状 态 下 工 作 , 发 生局 部 简 体 严 重变 形, 不 得 不停 窑检修 ,也 给 回转窑 以后 的正常 安 全运 转 带 来 隐患 。 因此我 们 决定 更换 新 的材 料 , 采用江 苏 宜 兴市 大 浦节 能耐 火 炉料 厂 生产 的G- 1 8 刚 玉钢 纤维 浇 注料,其使 用寿命达 到了7 个 月( 见表2 ) 。 线变 化率 ( %) 热震 稳定 陛 ( %) 加水量 耐 蔓 ( ℃) I1 0 0℃水 冷 2 5 理 论 认 为 , 热 震 稳 定 性 优 良的 碱 性 砖 ( 如 尖 晶石 砖 )或 高 铝 砖 适 用 于 冷 却 带 。耐 磨 耐 热 震 的 高 铝 砖 或 者 钢 纤 维 增 强 的 浇 注 料 和 低 水 泥 型 高 铝 浇 注 料 适 用 于 窑 口。 但 在 窑 口温 度极 高 的 大 型 窑 上 则 宜 采 用 普 通 的 或 者 钢 纤 维 增 强 的 刚玉 质 浇 注 化掣组 成 ( %) AJ 2 9 5 Ca 0 2 l 表2 刚玉钢纤维浇注料G 一 1 8 性能指标 体积 密度 ( g / m,  ̄ ) 3 . 1 耐 压强度 ( MP a ) 抗 折强度 ( MP a ) I 1 0℃. 2 4h I 1 0 0 ℃. 3 h I 1 0℃. 2 4h I 1 0 0℃. 3 h l l 0 0℃、 3 h 8 0 8 0 1 0 1 0 —0 . 5 ( %) l 7 5 0 5~6 2 0 0 1 年初 , 为使 回转窑 窑衬达 到 1 年 的龄期 ,我 们根据公 司4 号窑 ( 2 0 0 0 t / d )近年 来使用浇 注料的情 宜兴 市 大浦 节能 耐 火炉 料 厂 )生 产的G. 1 9 刚玉碳 化 硅 浇注 料 ,与G一 1 8 P J U 玉钢 纤 维浇 注料 进 行尝 试性 对 比, ̄ i 1 2 0 0 2 4 I - 2 ) = ] 底 才拆 除重新浇 注,经过 1 年 的使 用 况 ,选 用 了江苏 宜 兴市 泰 科耐 火 材料 有 限公 司 ( 原 表3 碳化硅刚玉浇注料G 一 1 9 性能指标 化蛆 成 ( %) Al : Q 9 0 S . C 3 3 . 0 体积 密度 ( g / c l l 1 ) 耐压 强度 ( M ) 9 0 l 2 ( 】 抗折 强度 ( M ) l 2 l 5 I 1 0 ℃.2 4h l 1 0 0℃. 3h l 1 0℃ .2 4h l 1 0 0℃. 3 h I 1 0 0℃ .3 h —0 5 线变化 率 ( %) 热 耐火度 ( ℃) l 8 0 o 性 ( %) 加 水量 ( %) 5 5 2 I1 0 0℃水 冷 3 3 维普资讯 2 0 0 3 年 第3 期 N o . 3 2 ∞3 对 比,G- 1 9 的性能 优于G- 1 8 。 漆 亮 :G— l 9 刚玉 碳化 硅 浇注 料 的使 用 2 . 2 C、S 的渗 透影响 耐 火材 料 该 料 选 用 河 南 老 河 口 高 纯 电 熔 一 级 白 刚 玉 ( O , :9 8 %)做 原料 ,添 加吉林 梭河 优质耐 磨材料 预 分 解 窑喷 煤 管燃 烧 煤粉 , 其部 位 温度 高 ,冲 刷力大 ,C O气氛 十分 强烈, 另外煤 粉 中含有 一定数 量 的硫 ,很 容 易渗透 进 入耐 火 体 中侵 蚀耐 火材 料 结 碳化硅 ( S i C :9 8 %) , 并掺加 一定量 Q — A 1 O , 的超 微 粉或C A , 为 收缩补偿掺 加物 ,在 原G - 1 8 的基 础上进 行 多 次改 进试 验 ,使 其产 品耐磨 性 更好 ,早 期 强度 更 合相, 同样 形成变质层 而引起耐火材料 剥 落。 2 . 3 温度 的 变化 高 , 中温 强度 不下 降 , 热震 稳定 次数 更 多, 不炸 不 裂 , 又便于 施 工养 护 ,其 指标 都在 G 一 1 8 : Z上 , 同时 窑 口与喷煤 管 部 位 的温 度最 高 ,在 生 产 中经 常 发 生一 些机 械性 事 故 或工 艺操 作 不 当产 生停 窑 ,对 着 重 强调 施工 现 场 的加 水量 和浇 注 捣密 实 度, 合理 制 定烘烤 曲线 充分发挥 其优 良的物 化性 能, 而且 易与 高温 熟料 反 应 ,在 表 面挂 上一 层 窑皮 , 减 轻浇 注料 直接 被 磨损 冲 刷 的程 度 ,从 而使 使用 寿命 达到 1 2 个月成 为可能 。 2 G 一 1 9 浇注料性 能研 究 从 材料 性 能方 面 , 泰科 公 司 的有 关 技术 人 员经 分析测试 ,从 以下 几方面进行 了较深入 的研 究 。 2 . 1 碱 金 属 的影 响 耐 火材 料 急冷 急 热有 一 定影 响 ,热 胀冷 缩致 使材 料 容 易 开裂 ,所 以对 耐 火材 料 结构 的热震 稳 定性 指标 提 出了很高 的要求 。 不定 型耐 火 材料 在 施 工 中 的加水 量 很重 要 ,应 按 比例加 入 。加 水量 越 高, 虽 然易 和性 好 ,但 是 强 度会 降低 ,使 用 寿命 也 越短 。泰科 公 司 的实 践测试 表 明,G 一 1 9 } j i 6 %的水 时早期 强度为 8 0 MP a ,} J H 6 . 5 % 的水早 期 强度则 降为7 0 MP a 左 右, } j i 7 %的水早期 强 度 会更 低 。 因为水 在浇 注料 中 占有 一 定 体积 ,致 使 浇注料 结构疏松,所 以应严格控制 加水量 。 刚 玉 浇 注 料 一 般 都 为 低 水 泥 型 , 主 要 成 分 为 A J 2 o, 和S i O2 。其 中 : o , 含量 大于9 0 %,S i O 2 含量 大约 在3 %~ 4 %左右 ,还含有 少量 的C a O等 。碱金 属是 以 同时施 工 后早 期 养护 对 浇 注料 使 用 寿命 也是 相 当重 要 的 , 因为 刚 玉质 浇 注料 为 低水 泥 型 浇 注料 , 水泥 固化 时间很长 ,所 以脱模 时间应保 持在2 4 ~2 8 h 之间。 游 离 的K 2 O、Na 2 0以及 K 1 s 04 、Na 2 S O4 的形式侵 入耐 火 材料,其 影响程 度是 十分严重 的。 从表4 可 以看 出,碱 金属 氧化 物 和C a O对 刚玉质 在烘烤 中,低温烘 烤 时间越长越好 , 1 1 0℃保持 在1 6~2 4 h ,然 后慢 漫升 温,至水 分挥发尽 为止 。我 材料 的 影响 是严 重 的, 因为 它 们可 在 较低 温度 下 产 生液相 ,形成 共熔 体, 致使耐 火材料 组织 结构 改变 , 造成 体 积变 化而 剥 落 ,从 断 面上 看 到的 发黄 的就 是 厂使用各种浇 注料 的情 况见表5 。 表5 各种浇注料的使用寿命 点火时间 l 9 9 9- 2 . 1 5 2 0 0 o . 1 . 2 2 2 0 0 o . 5 . 2 9 2 0 0 1 . 1 . 2 9 变质 层 。华 新5 号 窑熟 料 中碱 金属 氧化 物 含量 较 高 , 对浇注料 的使用也有 一定的 影响。 表4 A I 2 0 3 一 S i O 2  ̄ 化物系统相 图分析 氧化物固相线温度 ( ℃) 温度 ( ℃) 含 l %氧化物的液相量 ( %) 9 3 5 l O 0 o l l o o l 0 5 1 0. 6 l 1 .7 停窑时间 2 0 0 o . 1 . 6 2 0 0 o . 5 . 2 6 2 0 01 . 1 . 1 4 2 0 0 2 I 2 . 2 6 浇注料品种 S Ⅱ’ AI AS . Tl 8 2 G. 1 7 G_ l 8 G. 1 9 日历天数 3 2 8d l 2 5d 2 2 5d 3 6 2d 2 0 0 2 _ 3 . 8 未 更换 G. 1 9 4 2 0 d P  ̄ J T . 3 结 论 K2 o 9 8 5 l 2 0 0 l 3 0 o l 4 0 0 l 5 0 0 l O 5 o l l o o l 3 . 3 l 7 5 2 3 .3 4 3 .5 l 3 .0 1 3 .9 l 7. 2 2 3 .9 3 3 . 3 5 5 .6 l 0 .2 l 3 .2 3 1 .2 华新 5 号 窑3 年 来 的运 转经 验表 明, 江苏 宜 兴市 泰 科 耐火 材料 有 限 公司 ( 原 宜 兴市 大浦 节 能耐 火炉 料 厂 )生产 的G一 1 9  ̄ ] l J 玉碳 化硅 浇注 料 完全 可 以替 代 昂贵 的 进 口产 品, 从而 节省 大量 的外 汇 。在施 工养 护和 烘 烤 升 温 得 当的 前提 下 ,配 以合 理 的铆 固件 , 采用G- 1 9 新 型干法 回转 窑前窑 口寿命可 以达到 1 年 或 更长 的运转 周期 ( 目前5 号窑 前窑 口G一 1 9 已经使 用 了 4 0 0 多天,创全 国最高记录 ) 。 ( 收 稿 日期 : 2 0 0 3 4 ) 4 - 1 2 ) Na z O 7 3 2 l 2 0 0 l 3 0 o l 4 0 0 l 5 o o l 3 4 5 ∞ l 1 7 0 14 0 0 l 5 0 0

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    2019-11-26 20:58