一、優(yōu)質耐火澆注料的總體要求：

1、總體特性要求

不定形耐火澆注料是對定形耐火材料的最好補充，在筑爐施工中，它的施工往往比耐火磚繁雜，但它適合于形狀較為復雜的筒體，而且常常勝任在使用環(huán)境極為苛刻的位置上。所以，它要有如下特性：

⑴ 要有較高的高溫強度及耐磨性。這取決于所用的耐火水泥的制造商及骨料的來源。

⑵ 較低的需水量，一般不應超過6.5%。不僅有利于提高澆注后的強度，而且養(yǎng)護時間可以縮短；

⑶ 粒度配比均勻穩(wěn)定是質量穩(wěn)定的前提。

⑷ 由于預熱器系統(tǒng)內(nèi)堿性物料對襯料的侵蝕較為嚴重，因此，要求具有較好的抗堿性能。

在不同使用環(huán)境下會有不同的理化指標，在燒成系統(tǒng)中要求較高的澆注料是用于燃燒器上的噴煤管及前窯口，它們要有更高的抗高溫耐磨損性能；對于在窯尾上升煙道使用的澆注料則要求有抗結皮性能。

2、多功能澆注料的配制要求

配料為工業(yè)陶瓷、SiC、純鋁酸鈣水泥、SiO2微粉和礬土粉。以鋁酸鈣水泥為結合相的澆注料系統(tǒng)，SiC含量越高，其成型性能變差，但其耐堿性能、抗結皮性能更加優(yōu)異，SiC含量為15%、30%、55%的三種材料的綜合性能均可以滿足預分解系統(tǒng)用耐火材料要求。

其中的工業(yè)陶瓷結構致密，低吸水性，具有良好的化學穩(wěn)定性，其高硅低鋁組分與堿氣反應生成鈣長石、鉀長石高黏度液相，附在澆注料表面，形成釉狀保護層，從而阻止堿的侵蝕，增強耐堿性能。
其中的碳化硅（SiC）原料莫氏硬度大，可以滿足生料的耐沖刷和磨損，它的表面光滑，與其它材料黏結和浸潤性都比較差，不易結皮。高溫下會形成表面氧化層，保護本體材料免受堿蒸汽的侵蝕。

3、碳化硅（SiC）對澆注料的性能影響如下：

⑴ 由于SiC本身具有憎水性，不易被潤濕，不易形成水膜層，澆注料的用水量增加。因此，SiC含量越多，澆注料的和易性差、流動性也差、冷態(tài)的抗折強度會下降；

⑵ 由于SiC體積密度（2.6~2.8g/cm3）大于陶瓷密度（2.2~2.4g/cm3），SiC含量越多，材料體積密度越大。當溫度升高時，SiC含量較多時，體積密度會有一定增加。對材料線變化的影響，SiC含量表現(xiàn)為負值。

⑶ SiC含量對澆注料強度，尤其在高溫（1100℃）下都有利。尤其是SiC粒度為150目時，不可能完全被氧化，在SiC粒子周圍產(chǎn)生部分縫隙，提高了澆注料抗熱震穩(wěn)定性和強度。未氧化完的SiC也起到顆粒增強體的作用。

⑷ SiC含量越多，越有利于材料的抗結皮性能。

⑸ SiC含量越多，越有利于耐堿性能的提高。

二、預分解窯中耐火澆注料使用薄弱環(huán)節(jié)及對策

預分解窯系統(tǒng)是在高溫、高粉塵下運行的裝備，而且有些部位磨損嚴重。對使用條件苛刻的部位應選用不同的耐火澆注料品種應對。

1、前窯口及噴煤管處的澆注料使用壽命短。

前窯口的耐火澆注料存在剝落、掉塊、耐堿侵蝕性能差等問題，使用周期一般是4~8個月。為此，該部位耐火澆注料在高溫環(huán)境下應該具備足夠的耐火度、機械強度、熱震穩(wěn)定性和耐堿性。建議采用高性能或改進型窯口專用耐火澆注料，該產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗剝落性能、高溫耐堿性能以及抗水泥熟料侵蝕性能等。

噴煤管的耐火澆注料相比前窯口使用溫度變化更加頻繁，溫差更大，堿性氣氛較強，又受熟料細粉沖刷。造成燃燒器前面一米及下部的澆注料易產(chǎn)生開裂、剝落、磨蝕等現(xiàn)象，使用周期一般是3~5個月。結合該部位的運行特點，建議采用噴煤管專用澆注料或改進型噴煤管專用耐火澆注料。該產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗剝落性能和熱震穩(wěn)定性。

2、五級預熱器及分解爐錐部、下料管、上升煙道等部位易結皮。

當窯系統(tǒng)所用原燃料中的堿、硫、氯等有害成分的含量較多時，再加之操作不當時，易導致頻繁結皮，當使用空氣炮、水槍清理時，不僅不安全，而且影響澆注料的壽命。建議該部位采用高強抗結皮碳化硅澆注料。該產(chǎn)品具有極好的耐堿性、抗結皮性、耐磨性。

3、三次風管彎頭及風閥部位受熟料細粉磨損嚴重，使用周期短。

正常情況下，含熟料細粉的三次風工況溫度在750℃~950℃，風速在20m/s以上。對該部位耐火襯料磨損非常嚴重，短則2~3個月，長則6個月左右，不僅耐火襯料磨掉，而且常常是將鋼板磨通，三次風閥板損壞。建議該部位采用耐磨耐火澆注料。

4、窯頭罩下部、篦冷機前端頂部用耐火澆注料壽命偏短。

該處澆注料受到窯口出來的高溫熟料反彈熱沖擊，所受熱負荷比較高，也承受一定的機械應力和熱應力；窯頭罩頂部靠近三次風管處，粉塵氣流沖刷相對比較嚴重，而且此處澆注料的施工比較困難，對材料的流動性和早期強度要求比較高。建議該部位采用高溫性能好、抗熱震穩(wěn)定性強、又具有耐磨等特點的高強耐磨澆注料。

5、純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)中風速快，對管壁的磨損嚴重，但溫度較低，需要有與之相適應的澆注料使用。

窯尾余熱溫度≤350℃，窯頭余熱≤600℃。開發(fā)出的低溫耐磨可塑料，是以磷酸鹽為結合劑，以剛玉和莫來石為主要骨料，并配合非氧化物，通過優(yōu)化基質組成，超微粉和高效外加劑的合理搭配。產(chǎn)品具有優(yōu)異的低溫耐磨性能、抗剝落性能及抗水泥熟料侵蝕的性能。

建議大中型水泥窯系統(tǒng)耐火澆注料配置方案如下表

三、耐火澆注料的發(fā)展趨勢與新產(chǎn)品的應用

耐火澆注料制造商正在向著節(jié)能、環(huán)保和循環(huán)經(jīng)濟的理念發(fā)展，使產(chǎn)品具有更高的耐磨性能以減少用量、更低的體積密度以減輕設備載荷及減少散熱以節(jié)能。這種發(fā)展趨勢表現(xiàn)在：

1、提高材料的耐磨性與熱震穩(wěn)定性，延長使用壽命。

⑴ 提高耐磨性的措施： 降低材料的臨界粒度，從8mm降到3mm；提高材料的中溫熱態(tài)抗折強度，高強耐磨澆注料900℃ 熱態(tài)抗折≥20MPa；提高材料基質結合能力，通過多級微粉和超微粉配制，形成最緊密堆積，有利于中溫下燒結；選用高硬度耐火原料做骨料。

⑵ 提高熱震穩(wěn)定性的措施：采用復合骨料和復合粉料，即復相技術，利用骨料與基質熱膨脹系數(shù)的差異平衡材料的強度與熱震穩(wěn)定性；降低材料的熱膨脹率，低溫燒成（1200℃以下）時，可以在材料中同時改善抗熱震性和機械沖擊性。

2、降低雜質含量，由于Fe2O3在還原氣氛下會發(fā)生Fe3+→Fe2+反應，伴有體積變化，造成襯體剝落損壞。因此必須降低Fe2O3含量在1.8%以下。

3、降低材料的體密，自2800~3000kg/m3 降到 2100~2400kg/m3，耐磨耐火材料用量可減少15%~40%，減輕設備負重；導熱系數(shù)也隨之降低20%~40%，減少散熱損失8%~50%，從而降低能耗。

4、開發(fā)輕質耐堿澆注料。新型節(jié)能輕質耐堿澆注料是一種中輕質耐堿型的澆注料，它采用天然的清潔環(huán)保型原料做骨料，使得產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐堿性能和較好的隔熱效果，減少散熱損失。

新型輕質耐堿耐火澆注料容重為1800kg/m3，比普通耐堿料2200kg/m3輕了400kg/m3，材料的使用量將減少18.2%，自身承重將降低400千克力。即節(jié)約了礦產(chǎn)原料資源，也為用戶降低建設成本。
低于0.5 W/m﹒K的導熱系數(shù)使該產(chǎn)品具有良好的保溫性能。通過對一條2000t/d的水泥窯計算，在1-4級預熱器中，直接將新型節(jié)能耐堿耐火澆注料替代普通耐堿澆注料后，能不同程度的降低外壁溫度，具體數(shù)據(jù)如下表：

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使用部位	工作溫度℃	澆注料厚度mm	硅酸鈣板厚度mm	外壁溫度℃		降低外壁溫度℃	減少熱損失%
				輕質耐堿	普通耐堿
一級筒	350	180	0	74	108	34	47.2%
二級筒	540	114	50	72	76	4	12.2%
三級筒	670	114	100	65	67	2	7.0%
四級筒	815	114	100	75	77	2	5.3%

5、開發(fā)快速修補技術。用戶都希望將停窯維護耐火襯料的時間降至最低，該技術能夠將需要停窯的時間從72小時減至30小時。

6、耐火澆注料施工工藝發(fā)展。

耐火澆注料的施工通過機械化、高效化在向著省工、省時、省力的方向發(fā)展；通過烘烤技術的改進向快速乃至免烘烤的方向發(fā)展；

⑴ 自流澆注料的開發(fā)。它無需振動，依靠自重和位差即可產(chǎn)生流動，達到脫氣、攤平和密實化；適用于砌筑和修補形狀復雜的部位，薄壁襯體和錨固件較密的襯體；其性能與振動澆注料相當或更好。

⑵ 濕式噴射料的研制。預先將由粗、中、細顆粒耐火原料和結合劑、分散劑組成的混合料與水拌合成可輸送的濕料，由泵送裝置通過硬管或軟管輸送到噴嘴，根據(jù)濕料的流變特性和施工要求可在管子靠近噴嘴處加或不加由壓縮空氣輸送的促凝劑，再借助高壓空氣通過噴嘴將濕料噴射到施工位置上。因無需支模，施工效率高，3~9t/h。其性能與振動澆注料相當或更好。

⑶ 用澆注料預制件替代現(xiàn)場澆制的趨勢。該工藝不需在現(xiàn)場攪拌、澆注，只需拼裝組合，使筑襯簡化；預制件不僅可節(jié)省大量現(xiàn)場施工時間，而且對烘烤條件沒有苛刻要求。

四、優(yōu)秀制造商的標準：

作為耐火澆注料制造商的起點投資并不高，因此，制造廠家較多，衡量制造產(chǎn)品的質量標準不僅要看其各種耐火澆注料的理化性能指標，更要看其如下能力：

⑴ 對外購原料質量控制的能力：鋁釩土、工業(yè)陶瓷、礬土水泥以及SiC的供貨來源及不同等級的合格指標，工廠的控制檢驗制度；

⑵ 骨料——工業(yè)陶瓷的種類及來源，依據(jù)原陶瓷結構煅燒的致密程度，吸水性大小而定，一般質量順序為：電氣陶瓷優(yōu)于衛(wèi)生陶瓷，衛(wèi)生陶瓷優(yōu)于日用陶瓷。

⑶ 配料的準確及控制手段，包括計量手段及工具；不但是不同物料的化學組成，而且要確保顆粒級配合理：最大粒度與最小粒度的尺寸要求及比例；

⑷ 所用膠凝材料——特種水泥的計量準確與防潮包裝；

⑸ 擁有很強的研發(fā)能力。未來市場的發(fā)展趨勢使得水泥用耐火材料越來越高度專業(yè)化，耐火材料供應商將成為水泥生產(chǎn)商的戰(zhàn)略合作伙伴，通過對水泥窯的耐火材料相關研究，結合當今科技成果的曾出不窮，為窯襯找出越發(fā)適合需要的產(chǎn)品。

五、推薦優(yōu)秀制造商：

1、北京通達耐火技術股份有限公司

其企業(yè)特點為：

⑴ 同行業(yè)中生產(chǎn)規(guī)模最大。非定形澆注料的各種品種齊全，能滿足全燒成系統(tǒng)各種要求的配套，而且定形耐火磚也能配套生產(chǎn)，其質量控制標準較高（參見定形磚介紹）。

⑵ 研發(fā)能力較強，有國家人事部批準的博士后科研工作站。參加國內(nèi)不少種類耐火澆注料的標準制定工作。

⑶ 外購材料為定點采購，并準備選定自有礦山。

⑷ 生產(chǎn)程序自動化程度較高，不同原料分倉存放，DPS系統(tǒng)自動控制配料準確，保證產(chǎn)品質量穩(wěn)定。

⑸ 特種水泥采用自制的自動塑封設備進行真空包裝，計量準確且保存時間長。此技術為國內(nèi)同行中獨有。

附：用戶使用報告：

濰坊山水水泥有限公司2500T?D熟料生產(chǎn)線建設用澆注料全部由北京天壇股份有限公司通達耐火材料技術分公司提供，包括GT-13N、GT-13NL、G-17K、G-17P等耐火澆注料，自2003年9月投產(chǎn)以來，預熱器用GT-13N、GT-13NL澆注料一直使用正常，沒有出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。由于窯口、噴煤管等部位溫度變化劇烈，澆注料容易開裂、剝落，建設時，窯口采用了G-17K澆注料，施工時生產(chǎn)廠家技術人員現(xiàn)場進行指導，我們也是嚴格按照要求進行施工，窯口澆注料的使用一直比較正常，直到2004年7月底設備檢修時，使用效果也比較理想，自2003年9月份投產(chǎn)直到2004年2月底大修時，沒有出現(xiàn)大的剝落、炸裂現(xiàn)象，使用周期在6個月左右。

通過使用北京通達耐火材料技術分公司生產(chǎn)的天壇牌系列澆注料，我們感到其產(chǎn)品質量性能穩(wěn)定、流動性好、用水量低、便于施工、供貨及時、售后服務完善。讓我們感動的是在2004年7月份的設備檢修中，由于臨時決定更換窯口澆注料，北京通達耐火材料技術分公司得到定貨通知后連夜制作，第三天一早就將澆注料送到了施工現(xiàn)場，且技術人員隨行進行指導，讓我們感到非常滿意。

濰坊山水水泥有限公司??

2004、8、4

2、浙江錦誠耐火材料有限公司（原長興縣錦誠耐火材料有限公司）

該企業(yè)特點為：

⑴ 對外購材料有較嚴的控制能力，本廠就有先進齊全的檢驗設備與儀器；

⑵ 廠內(nèi)管理體制較為嚴格，能將不同原料區(qū)分堆放；配料有較準確的DCS控制的全自動系統(tǒng)，計量設施是皮帶秤；

⑶ 在同行業(yè)中規(guī)模較大，不同使用要求及施工要求的澆注料品種較全，特別是剛玉-尖晶石窯口耐火澆注料、剛玉-莫來石自流耐火澆注料、特種耐酸耐堿耐火澆注料、葉蠟石質耐堿耐火澆注料、低鋁莫來石耐火澆注料等品種均是該公司經(jīng)省級科技鑒定產(chǎn)品。

附：用戶使用報告：

我公司自從2003年12月開始在一條2500T/D和二條5000T/D新型干法水泥生產(chǎn)線上使用貴單位提供的JC-75MK、JC75MP、JC-50S、JC-PA80K、JC-PA80T、JC-M65、JC-M70莫來石等各種耐火澆注料后，燒成系統(tǒng)的運轉率比原先使用別的廠家的耐火燒注料時的運轉率提高了不少，貴單位能經(jīng)常派熱工工程、水泥工藝、耐火材料等領域的工程技術人員來我公司就如何進一步改進耐火燒注料的性能進行探討，在此表示感謝。今年二月，我公司技術人員聽說貴公司新近開發(fā)了JC-75MTP剛玉-莫來石自流耐火澆注料和JC-A.AM92剛玉-尖晶石窯口耐火澆注料，五月份，我公司在5000T/D新型干法水泥生產(chǎn)線檢修時，噴煤管上全部采用JC-75MTP剛玉-莫來石自流耐火澆注料，窯口處全部改用JC-A.A92剛玉-尖晶石窯口耐火澆注料，在施工過程中貴公司技術人員一直在現(xiàn)場進行指導，我們發(fā)現(xiàn)自流式澆注料確實流動性很好，施工時加水量減少許多，稍加搗動就能充滿整個腔體，澆注體保養(yǎng)時間可以大幅度縮短，并且強度高，經(jīng)過近半年的使用，效果很好，目前，還在正常使用，估計可以使用8個月以上；窯口處的澆注料，據(jù)貴公司使用說明書介紹，由于該料是一種堿性混合物，可以抵抗K2O、Na2O等堿性氣體的侵蝕，同時具有很好的熱震穩(wěn)定性，使用至今，情況確實如此，雖然期間有過幾次停窯，但沒有發(fā)現(xiàn)澆注料有剝落現(xiàn)象，以前窯口處的澆注料使用壽命在8個月左右，估計JC-A.AM92剛玉-尖晶石窯口耐火澆注料的使用壽命在一年以上。

懇請貴公司再接再厲，不斷為我們水泥企業(yè)開發(fā)出更好的耐火材料。

江蘇金峰水泥集團有限公司?

2006、1、19