以剛玉、碳化硅為基體,添加鋼纖維、防爆纖維的低水泥澆注料,產(chǎn)品體積密度高、強度大,具有足夠的耐腐蝕和耐磨性能。解決了大型回轉窯三次風管彎頭的材料問題。剛玉碳化硅鋼纖維超強高耐磨澆注料某水泥廠撇預分解窯三次風管彎頭內(nèi)襯不僅承受800一12以)℃工作溫度條件下的嚴重堿腐蝕,而且還要經(jīng)受飽含大量細顆粒熟料的高速三次風氣流的沖刷,所處環(huán)境工況惡劣,損壞嚴重,常常為此影響生產(chǎn)。三次風管彎頭內(nèi)襯所用的耐火材料經(jīng)過了多次演變:原設計為高鋁澆注料,使用時間約為1個月,之后改為莫來石剛玉澆注料,使用時間約為2個月,后采用HMS高耐磨磚與莫來石剛玉澆注料組合框架結構,使用時間也僅能維持4個月。每當管壁出現(xiàn)隱患,不得不采用“打包箱”等應急措施,以勉強維持生產(chǎn)運轉,彎頭內(nèi)襯材質(zhì)始終成為事故隱患。為保證生產(chǎn)正常運轉,必須選用合適的材質(zhì)作彎頭內(nèi)襯。

剛玉、碳化硅為基體的超強高耐磨澆注料的性能及增強防爆措施鑒于寧國水泥廠分解窯的三次風管彎頭的工況及實際應用現(xiàn)狀,我們雙方作了多次技術交流、分析與研究,最終確定選用剛玉和碳化硅為基體、添加鋼纖維的低水泥澆注料作內(nèi)襯。

性能剛玉、碳化硅為基體的低水泥澆注料是以超微粉與高效外加劑巧妙使用、粒度組成精細配制的新一代澆注料,它具有高密度、低氣孔、高強度、低磨損、耐熱震和抗侵蝕等特點。剛玉硬度大(硬度9),熔點高(熔點2050℃),化學性質(zhì)穩(wěn)定,對酸、堿都有良好的抵抗性;碳化硅也硬度大(硬度.95),熔點高(分解溫度3粼叉〕℃),即使在氫氧酸中也完全不溶解。我們以剛玉、碳化硅作基體骨架,從而確保了澆注料具有體密高、強度大的特點,使產(chǎn)品具有足夠的耐腐蝕性和耐磨性育旨。

在改善上述材質(zhì)為基體骨架的同時,我們又仔細地考慮了作為基質(zhì)的材質(zhì),我們以充分電熔燒結的優(yōu)質(zhì)原料細粉與超微粉,按合適的配比組合成基質(zhì),從而保證基質(zhì)料在高溫下充分發(fā)揮連接、膠結骨料的作用,有效地充填骨料孔隙,顯著地改善材料的高溫性能。而窯的三次風管彎頭傳統(tǒng)用料及超強高耐磨澆注料的性能對比。

添加鋼纖維強化澆注料性能

鋼纖維可以顯著地提高澆注料的抗折強度,改善抗熱震性能、沖擊性能和耐磨性能。資料表明,在澆注料中加人1%鋼纖維可使燒后抗折強度提高40%一120%,剛玉質(zhì)澆注料中,加人1%鋼纖維,10次冷熱循環(huán)后的抗折強度僅損失10%一30%,而未加鋼纖維的同材質(zhì)的抗折強度損失達如%一60%,抗折強度損失率愈低,抗熱震性能愈好。鋼纖維可以抑制熱應力引起的裂紋的擴展,而且澆注料基體與鋼纖維的熱膨脹系數(shù)的差異形成的微細裂紋也可以抵消熱應力產(chǎn)生的大裂紋擴展的能量。當然,在不同的工作溫度,應選用合適的鋼纖維(表2),包括加入量。

添加防爆劑改善施工體質(zhì)量及烘烤質(zhì)量

我們選用的某種防爆纖維(直徑30pm,長度3~)在干態(tài)下和耐火材料有很好的分散性;在濕態(tài)下又表現(xiàn)出很強的柔和性,在施工體內(nèi)形成無定向分布的網(wǎng)狀結構,并起到微細配筋作用,使施工體抗沖擊,耐拉伸,提高了整體強度。當烘烤溫度不斷提高,纖維軟化、收縮、熔化、碳化,形成成千上萬條的細長微孔,將水與水蒸汽排出,減少內(nèi)部應力,從而防止了施工體出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象。

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