水泥窑内耐火浇注料爆裂的原因及解决方法详解

  水泥回转窑生产企业内衬用耐火浇注料，一般情况下大修、中修的时间要控制在8-15天，但生产企业为了在生产中提高回转窑的运转率，降低生产成本。在施工、养护和烘烤缩短周期，这种情况下，耐火浇注料是非常容易发生爆裂。由于水泥窑多使用低水泥浇注料，其施工、养护和烘烤必须满足一定的周期，如果生产任务重时，抢时间使浇注料养护和烘烤时间过短，都在出现使用过程中发生爆裂，那么就不得不重新浇注，给企业带来不必要的损失。知道其原因及解决方法是很有必要的一件事，所以，今天元领小编将给大家介绍水泥窑内耐火浇注料爆裂的原因及解决方法。

  一、爆裂原因

  1、大部分水泥厂存在检修需要抢时间的情况，为了提高产量，压缩浇注料的养护和烘烤时间，以致于造成浇注料爆裂。

  2、水泥窑用耐火浇注料多以SiO2、Al2O3材质为主，结合剂是以铝酸盐水泥，这种浇注料属于快硬高强型，所以浇注料在施工完毕后，必须要有充足的养护时间和合理的烘烤制度，如果时间过短，浇注料中的结晶水没有排出，势必会出现爆裂。

  3、施工不规范，锚固件的焊接、浇注料加水量的多少，都会使耐火浇注料也使用过程中出现爆裂。

  4、水泥窑的窑口、窑头罩、蓖冷机顶部和侧墙，存在烘烤难度大的现实问题。这些部位，如果不能用木柴烘烤，或是只进行短时间的烘烤。在投料生产后，窑内的热气流在短时间内向窑头回流，高温熟料也开始在窑头罩堆积，导致窑头罩、蓖冷机部位温度急剧升高，这种情况下，浇注料就会发生爆裂、脱落。

  5、持续的温度变化造成浇注料很快损坏烧注料的热震稳定性能较差，剧烈的温度变化很容易使之损坏。回转窑的冷却带（特别是窑口处）不断地受二次风和窑内高温熟料的作用，每转1圈，窑衬材料有时埋在高温物料下，有时暴露在火焰下，造成衬料表面温度随窑的转动而发生同期性变化，温度差达200℃以上，影响深度15~20mm，按照窑速3.5r/min计算，这种周期性温度升降多次重复导致浇注料的表面层发生热疲劳，造成了浇注料的损坏。检修剔除时可以发现，残存部分的浇注料表面20~50mm深度范围内多呈现剥落、掉块的现象，这主要是热疲劳造成的损坏。

  二、解决方法

  1、采用烧结良好的骨料和粉料。因为欠烧的骨料不致密，强度不高，吸水率大；烧结好的骨料粉料结构致密，吸水率低，骨料自身的强度硬度也比较高，终做出来的耐火浇注料强度、耐磨性也比较高。

  2、添加防爆剂：改善浇注料的抗爆裂性常采用的几种外加剂有金属铝粉、偶氮酰胺等无机和有机发泡剂及乳酸铝、有机纤维等。目的都是通过增加致密浇注料内部的开口排气孔或微细裂纹来提高透气性，使浇注料中的水气易于排出，以改善抗爆裂性。几种机理：金属铝粉在养护过程中，金属铝粉与水发生反应，生成H2，H2在排出的过程中，会形成开口排气孔，提高了透气性；使用不当会采用鼓胀或破坏浇注料的性能，或遇到明火氢气有爆炸的风险；偶氮酰胺一般硬化后或未硬化才产生气体主要为氮气，二氧化碳，氨气，容易出现鼓胀或爆裂的风险；乳酸铝一般采用液体方式加入，使用不方便；有机纤维是一种很好的防爆剂，这已成为行业内的一种普遍认识。纤维添加物会增大浇注料的显气孔率、平均孔径和中等孔径，甚至会改变浇注料的孔径分布。有研究表明，由纤维熔化引起的材料气孔率上升是不明显的，有机纤维改善材料抗爆裂性能的主要原因，是它改善了材料内部气孔的连通性，给高温下材料内部的水蒸气排出提供了通道。防爆裂温度低的产品可以添加金属铝粉、偶氮酰胺、乳酸铝和有机纤维等组成的复合防爆剂。

  3、超微粉的选择要求要具有良好的分散性和填充性，以及杂质含量和微粉PH值，同时注意其良好的施工性能。超微粉的加入会导致浇注料比较致密透气差，因此微粉的加入要根据配方确定一个合理值，微粉的减少也会增加产品的透气性。

  4、施工时候加水量要控制好，首先加水量增加，导致浇注料的强度降低，强度的降低更容易发生爆裂，此外，加水多也会导致后期排水压力也增大；此外要根据情况留有膨胀缝和插筷子的排气孔，方便水蒸气排出。

  5、根据浇注体的厚度要制定合理的烘烤制度，尤其冬季施工更要严格按照烘烤制度升温，因为水化产物硬化的含水率高，不得短时间内温度急剧升温，以免爆裂。

  6、正确选择锚固件材质和焊条材质。由于窑设备铁、锚固件、焊条材质不相同，在使用受热时各个部位热膨胀量不一致，产生巨大的热应力，容易导致焊点开焊，从而造成锚固件与浇注料一起脱落，因此，选择锚固件和焊条时应注意一定要与窑设备的护铁材质一样，避免焊点因膨胀量不同而开焊。另外，尽量采用焊点多的单个锚固件或增加焊点长度，提高焊接牢固度。如可将“Y”形锚固件换为“L”形，甚至将“L”形交叉成“X”形焊接，还可增加锚固件在浇注料很薄时的固定能力，防止脱落。

  7、提高浇注料的热震性能或采用热震稳定性更好的浇注料。以刚玉为骨料的浇注料都具有很好的高温耐磨性能以及很好的抗液相侵蚀性能，但是刚玉质浇注料内部不存在显微裂纹和大的内部气孔，和其他骨料相比较其抗热震性能则相对较差。

  以上就是元领小编对水泥窑内耐火浇注料爆裂的原因及解决方法的介绍。可以知道施工水泥窑内耐火浇注料是有着一套严格的施工要求，须按此要求操作，才能确保浇注料的良好物理性能。例如，某公司决定更换篦式冷却机高温区顶部浇注料，为了保证按预定计划投料，施工队采用整体浇注，没有按规定预留膨胀缝，同时为了便于施工，用水量比要求使用量明显偏大。更为严重的是施工一结束便立即点火升温，并如期投料。因温升较快，造成浇注料温度急剧升高，内部水分大量迅速蒸发，产生大的膨胀力，从而使浇注料爆裂、剥落，引起大面积脱落事故。总之，严格按其施工步骤进行施工，合理加入水量、注意施工细节，控制好烧烤时间，都会杜绝耐火浇注料爆裂的现象。