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水泥窑用耐火预制件性能特点及要求

2022-04-08 17:15:09
不定形耐火材料的众多优点收到广大客户喜爱,在水泥工业中得到了广泛的应用,占比在一半左右,采用耐火预制件使施工更加方便快捷。


但不定形耐火材料对现场施工质量要求高,现场加水过多,导致浇筑材料性能快速下降,烘烤过程中爆裂。预制件是不定形耐火材料的定形。制备工艺介于定形耐火材料和不定形耐火材料之间。其性能具有定形和不定形的优点。是不定形耐火材料施工和应用技术进步的新方向,近年来发展迅速。

1.耐火预制件的特点及要求。
耐火预制件是将预施工部件提前分成小块,设计合适的形状,然后根据形状制作模具,然后在工厂浇筑成型。维护。烘烤后运至现场施工安装。耐火预制件的应用改变了传统浇筑材料的现场浇筑施工方法,使施工简单易行,可节省现场搅拌。浇筑或捣碎及所需的相应设备,大大节省了施工时间,使现场施工条件不受施工环境和季节的影响,更有利于保证施工质量。为了便于生产。运输和安装,预制件的形状不能设计太大、太复杂,尺寸尽可能统一。此外,应考虑块与块的结合,以提高施工后的综合效果。施工现场需要清理干净,否则会影响耐火预制件的安装精度和效果。

耐火预制件的大部分部件都处于高温状态。水泥熟料冲刷。磨损。在恶劣环境下的特殊部件,如急、冷、热等,容易产生机械变形,需要具有良好的耐腐蚀性。良好的耐磨性、耐高温气体冲刷性和优良的耐热地震稳定性。为满足使用性能要求,原材料比例为基础,类似于浇筑材料的要求,但浇筑材料应注意施工后至使用条件的整个温度范围,耐火预制件作为浇筑材料的成型产品,可注意烘烤后的性能。许多制造商列出了不同温度条件下预制件的性能指标,但实际上对水泥制造商没有参考意义。鉴于这种情况,可以在浇筑材料的基础上调整耐火预制件的原材料和比例,需要更加注意烘烤后的性能。
水泥窑关键部位的耐火材料在施工过程中需要较高的施工质量。在水泥窑的维护过程中,一般工期较短,现场浇筑施工质量难以保证,施工质量对耐火材料的使用寿命有很大的影响。浇筑材料孔隙率增加,强度降低,严重影响浇筑材料的耐磨性。浇筑材料施工完成后,必须有一定的维护时间,维护完成后必须烘烤,否则容易爆裂。

由于生产企业的生产过程,耐火预制件可以克服现场施工时间的紧迫性。环境季节温度的变化。现场施工管理等因素的不利影响,经过充分工质量,大大降低施工不规范造成的质量问题,充分发挥耐火材料的性能。安装后直接点火,缩短维护时间,创造良好的经济效益。

2.水泥窑不同部位对预制件的性能要求。
1)炉排冷却器矮墙及顶部预制件。
炉排冷却器位置特殊,烟气成分复杂,温度高。风速大,烟气粉尘多为水泥熟料小颗粒,不仅数量大,硬度大,耐火材料侵蚀、冲刷、磨损严重。因此,炉排冷却器中的超温或燃烧现象十分普遍,因此耐火材料的合理选择和施工质量十分重要。这部分的预制件通常采用高铝土矿。碳化硅作为骨料,以铝酸钙水泥为结合剂,添加超微粉。根据低水泥浇筑材料施工规范,加入一定数量的耐热钢纤维,制成合适的预制件形状。

预制件的形状、尺寸和结构形式与其使用部分有关。对于炉排冷却器的矮墙预制件,为了提高矮墙结构的稳定性,每个预制件的上下表面都有沟槽或凸舌。砌体结构的完整性和稳定性通过舌头与沟槽的结合来限制砌块之间的滑动。对于炉排冷却器的顶部,特别是在高温区域,预制件可通过锚固件焊接或螺栓连接到顶部,也可直接挂在钢板上。

2)风管弯道预制件三次。
水泥窑三风管弯道衬里不仅要承受高速三风流的冲刷,还要承受800~1200℃工作温度下的严重碱腐蚀,导致衬里经常剥落。三次风管弯道衬里中使用的耐磨材料经历了高铝浇筑材料。莫来石刚玉浇筑材料、高耐磨砖、莫来石刚玉浇筑材料框架结构等一系列开发过程,目前大多采用刚玉和碳化硅作为超高强度耐磨浇筑材料的主要材料,在三个风管弯道中使用效果较好。

在制备三次风管弯道预制件的过程中,需要考虑风管的直径,将预制件的形状设计成弧形楔形结构,有利于增强块与块的紧密性。根据预制件的工作温度条件,采用超低水泥和超微粉复合材料,主要是提高预制件在工作条件下的性能。

3)三次风管闸板预制件。
在新型干式水泥窑中,主要通过调整三次风管闸板的开合度,调整回转窑内的风量,确保分解炉内煤粉充分燃烧所需的氧含量。闸板在使用过程中始终受到高温高速气流的正面影响。烟气流量高,粉尘浓度高,颗粒硬度高。通常,闸板容易严重磨损。以优质耐热钢为结构骨架,焊接锚固件,保证闸板在高温条件下不变形。施工过程如下图所示。耐热钢和锚固件表面涂沥青漆后,采用钢纤维刚玉莫来石浇筑材料,不仅能使浇筑材料和锚固件紧密形成一个整体,还能为两者之间的应力缓冲提供一定的空间。为降低高温烘烤对钢结构性能的影响,三次风管闸板预制件的整体烘烤温度低于水泥窑其他部位的预制件,以满足充分消除水强的要求。

4)窑头罩预制件。
窑头罩位于回转窑的排放端,喷煤管通过窑头罩延伸到窑口。随着回转窑向大型化方向的发展,窑头罩的跨度越来越大,受到冲刷。冷热突变频繁,热震作用,使用条件非常苛刻。这部分的衬里通常以莫来石和碳化硅为主要材料,设计成预制件。与定形产品相比,可满足复杂形状生产的要求,保证预制件不同部件的均匀性和致密性。与不定形产品相比,可提供足够的维护和烘烤时间,实现快速安装,避免水泥厂施工环境的影响。国内厂家生产的窑头罩的形状、外观和性能指标见下图。此外,预制件的使用更有利于形成重质轻质密度梯度复合的结构形式。重质部分作为工作层,主要起到结构强度支撑的作用。轻部分作为保温层,主要起到减少热损失的作用,避免了一系列定形压制方法和不定形压制方法。

水泥窑耐火预制件的原料和比例可参考使用部位的浇筑材料。外观根据现场使用条件采用个性化设计,在成型、烘烤等环节采用工厂化、规模化生产,烘烤后需要更加注意性能指标。与浇筑材料相比,耐火预制件对保质期和环境条件要求低,整体稳定性和适应性好,可显著缩短水泥窑的施工时间,提高维护效率,有效延长耐火材料的使用周期,在炉排冷却器中取得良好效果。窑尾烟室等部位,预计未来水泥窑耐火预制件的使用范围将进一步扩大。
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