耐火浇注料自损坏机理探讨
干熄炉斜道区耐火材料损毁问题的浅见
1 干熄炉斜道区耐火材料损毁的原因1.1 斜道区耐火材料损毁的现状干熄焦工程是一项先进的环保和能源再利用工艺技术，对减少环境污染，节省水资源、能源再利用和提高焦炭质量具有重要作用和意义，是国家发展改革委员会制定的十大节能工程之一。
但近几年来，干熄焦工程推广进度不快，全国需改造成干熄焦的焦炉约2200座左右，而至今投产的不到100座，究其原因虽很多，但干熄焦斜道区（俗称牛腿）的耐火材料达不到设计和使用年限，损毁严重，迫使干熄炉停产检修而造成业主困扰和经济损失是一大制约因素。
如昆钢、马钢、南钢等干熄炉均在投产一年内发生过斜道区耐火材料的裂纹、断裂、损毁而被迫停产检修。
1.2 干熄炉斜道区的破损原因在干熄焦装置正常操作时，循环风量应与排焦量相匹配。
当排焦量增大时，循环风量也应相应增大，但每次增加循环风量的幅度不能太大。
循环气体流经干熄炉的冷却段时，从斜道区进入环形风道，会带走一部分焦炭。
斜道区的耐火材料不仅受到焦炭向下流动时的冲击力，还受到向上的循环气体夹带焦粉的冲刷。
而且，焦炭、循环气体以及耐火材料的温度沿斜道高度连续变化，特别是斜道区下部的温度在300～700℃之间变化，会产生很大的热应力，从而造成耐火材料的拉裂、剥落等，图1中示出了斜道区牛腿的破损情况。
图1 干熄炉斜道区牛腿的破损情况2 保证干熄炉斜道区耐火材料质量的措施目前，干熄炉斜道区耐火材料大多采用莫来石碳化硅砖及配套胶泥，但在使用中仍存在一些问题。
为此，我公司在斜道区耐火材料制作和砌筑等方面采取了以下措施，有效地保证了干熄炉斜道区耐火材料的质量。
（1）重视原材料的纯净度和理化指标。
生产莫来石碳化硅砖及配套胶泥的主要原料有莫来石、碳化硅和氧化铝超微粉等。
其中莫来石又可分为天然莫来石、烧结莫来石和电熔莫来石；碳化硅有97碳化硅、93碳化硅、90碳化硅等品种；氧化铝超微粉有α-Al2O3、研磨Al2O3等，根据细度不同又可以分为各种品种。
在干熄炉斜道区复杂恶劣的工况条件下，原料应该有很高的纯净度，很好的活性，宏观有很好的颗粒形状，微观组织结晶均匀、结晶相和晶粒形状要好，并成网状结构。
燃烧器浇注料损毁原因与改进措施
燃烧器浇注料损毁原因与改进措施--------------------------------------------------------------------------------作者：-白宏光，徐凯峰(西安秦翔科技有限责任公司，陕两西安710075)中图分类号：TQl72．625．3：TQl72．622．9文献标识码：B文章编号：1002—9877(2006)08—016—02新型干法窑用的燃烧器浇注料寿命一般仅为l3个月，有时使用几天就要因为浇注料掉块剥落而必须修补或更换，严重影响生产线的正常运转，浇注料损坏，还会造成燃烧器钢结构损坏。
如果增加浇注料的厚度，可以在一定程度上延长其使用时间，但会使燃烧器钢结构在高温下负载过重而弯曲变形。
为此，我们在分析造成燃烧器浇注料损毁原因的基础上，研制了燃烧器用新型浇注料。
1燃烧器浇注料损毁原因及分析1．1 耐热钢扒钉材质与焊接质量问题1)燃烧器的工作环境温度高，衬体表面温度可以达到1 500以上，耐热钢扒钉如果耐高温性不好，会很快氧化，并造成其强度降低，导致浇沣料脱落。
扒钉膨胀产生的应力也会破坏浇注料的结构一另外，扒钉表面无防氧化和防膨胀处理，加剧了上述不利影响。
几种耐热钢的熔点和临界氧化温度见表l。
2)施工前未对燃烧器表面清理和除锈，影响扒钉的焊接质量，在使用过程中扒钉开焊导致耐火浇注料脱落；焊接不认真，或扒钉与燃烧器钢结构表面接触面积太小也会使扒钉焊接不牢。
3)扒钉的直径、尺寸以及排列方式不合理时，也影响浇注料的施工质量和使用效果。
1．2耐火浇注料施工的影响1)施工时浇注空间小，施工人员往往存拌料时加入较多的水，以使浇注料具有较好的流动性，但增加了耐火材料衬体中的气孔串，降低衬体的密实性，从而降低其强度(如果耐火浇注料为化学结合，加入过多的液体结合剂，会产生同样不利的影响)：反之，衬体振捣不密实，亦会缩短浇注料的使用寿命。
2)衬体厚度薄，浇注空间小，模具与燃烧器之间密布了许多扒钉，浇注振捣时，振动棒的操作极困难，操作不熟练或不认真，浇注料也会振捣不实。
探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施
水泥生产 Cement production4探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施华占刚（宜兴国冶窑炉工程有限公司 214226）中图分类号：TQ172 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）04-0004-01摘要：水泥窑的成功运用对我国有极大的便利，因为水泥窑应用的领域相当广泛，不仅仅是在水泥生产过程，在冶金行业和化学工业上也有运用。
对于水泥企业来说，水泥窑是企业运转的无可替代，所以水泥窑能正确、高效运转的意义不言而喻。
尤其是水泥窑所使用耐火材料的好坏更是其中的重之所重，如果水泥窑各部位的耐火材料不能满足使用的要求，就会导致水泥窑无法进行整体运作，只得经常进行更换和维修。
本文通过总结水泥窑损毁的次数及经验来分析水泥窑耐火材料为何不够耐火、如何让水泥窑耐火材料更耐火。
关键词：水泥窑；耐火材料；损坏；防治1水泥窑耐火材料的使用现状随着科技和时代的发展，耐火材料的使用越来越多，随之耐火材料的研究也越来越多。
这是因为：“高温是工业创造进行的大多途径，不论是以前的传统工业：金属制造、煤炭部门等，还是现代新型技术产业：航天技术等，这些都是需要在高温作业下完成的。
”所以在高温下的耐火材料不可谓不重要，而在水泥窑的耐火材料使用中，大多使用碱性的耐火材料。
碱性材料被广泛是用在水泥窑的预分解窑上，它通常是以氧化钙和氧化镁为主要成分。
在高温作业下，易与酸性耐火材料、酸性渣和氧化铝发生化学反应，尤其是以耐高温煅烧和耐化学侵蚀能力强而闻名。
比如，碱性的镁砖、白云石砖等耐火材料。
水泥窑用耐火材料的使用性质如何，主要看三方面：首先是耐火度，它指的是高温背景下，材料不承受任何荷载的情况下也能不被熔融，更不能被软化的功能。
并且，如果是大量的杂质或者是成分的不均匀，那么材料的耐火度会极速下降。
其次是荷重软化温度与高温蠕变，是指材料的变形温度，它在承受恒定不变的压负荷压力下以及一定升温速度的加热条件下，对高温和荷载同时作用的抵抗能力如何。
CFB锅炉耐磨耐火浇注料脱落原因及其预防
第26卷,总第152期2008年11月,第6期《节能技术》E NER GY CONSERVATI ON TE CHNOLOGY Vol .26,Sum .No .152Nov .2008,No .6CFB 锅炉耐磨耐火浇注料脱落原因及其预防席友军1,王宝平1,王恩海1,赵洪俊2,张维利2,秦冠博2,李秋禾3(1.中盟集团有限公司,黑龙江 哈尔滨 150090;2.绥化中盟热电有限公司,黑龙江 绥化 152000;3.黑龙江鹤岗市热力公司,黑龙江 鹤岗 154100)摘 要:CFB 锅炉耐火耐磨材料的脱落常造成锅炉事故停炉,影响锅炉的连续安全、稳定、经济运行,文章分析了循环流化床锅炉耐火耐磨材料损坏的原因,并提出了相应的防范措施。
关键词:CFB 锅炉;耐磨耐火浇注料;砌筑质量;脱落原因;预防中图分类号:TK229.6+6 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2008)06-0516-03Reason of Wear Fire -resistant Material Pouring -offin CFB Boiler and Its ProventionXI You -jun 1,W ANG Bao -ping 1,WANG En -hai 1,ZH AO Hong -bo 2,ZH ANG W ei -li 2,QIN Guan -bo 2,LI Qiu -he 3(1.Zhongmeng Circle Limited Company Heilongjiang Province ,Harbin 150090,China ;2.Suihua Zhongmeng Thermoelectricity Limited Company Heilongjiang Province ,Suihua 152000,China ;3.Heilongjiang Hegang Heat Power Corporation ,Hegang 154100,China )A bstract :One CFB boiler occured regularly the fire -resistant materials 'weae off ,which causes the equip -ment the accident shutdown and endangers the boiler 's safety ,stability and ecnomics in operation .This paperananlyzed its reasons and suggested various cantermeasures .Key words :CFB boiler ;wear fire -resistant castable ;quality of masonry ;desqua mated dcausation ;preven -tion收稿日期 2008-09-06 修订稿日期 2008-09-26作者简介:席友军(1958～),男,硕士学位,高级经济师。
窑口耐火材料异常损坏的分析及处理
新型窑头正压气密保护式密封将密封和冷却效果合二为一，能够有效解决窑头漏料、漏风问题，同时外观美观，近年来受到不少水泥生产企业的好评。
但在使用过程中，我们发现了多起因离心风机配置未达到密封设计要求，风量和风压偏小，冷却效果不佳，引起窑口筒体热变形，进而导致窑口耐火材料异常损坏的案例。
本文对其中一起窑口损坏的现象和原因进行描述、分析，通过增加窑头离心风机、增加烟囱等手段来改善空气对流，避免筒体变形的进一步恶化，解决了窑口耐火材料异常损坏的问题。
1、情况概述2022年7月18日，某公司2#窑窑口浇注料部分脱落被迫停窑，该窑口于2021年11月使用奥镁无水泥浇注料整体更换，使用了8个月就损坏了。
冷窑后查看，窑口筒体呈“喇叭”状（见图1），窑口浇注料脱落约2/5环，窑口第1环砖全部挤碎脱落，第2~4环砖部分脱落约2/5环，第5~7环砖（砖厚度200 mm）部分前移，环缝较大（见图1和图2）。
图1 窑口损坏整体照片图2 窑口损坏局部照片从窑口未脱落的浇注料可以看出，浇注料表面平整度尚好，脱落的浇注料用锤子敲打，从声音判断其强度尚可。
同时，锚固钉从根部剪切而断（见图3），而非脱焊。
查阅施工质量档案，窑口施工时使用0Cr25Ni20材质的机制锚固件，锚固件头部配有膨胀帽，采用A402焊条焊接，锚固件排列方式按照图纸进行施工焊接，焊后对锚固件逐个进行了检查；无水泥浇注料在浇注过程中，每两个窑口护铁放置一个3 mm 膨胀缝，浇注料与耐火砖之间采用5 mm厚的纤维毡进行膨胀处理，施工规范。
综合以上分析，窑口浇注料的损坏原因基本上可以排除浇注料本身质量或施工质量问题。
图3 脱落浇注料从锚固件根部剪断2、原因分析（1）停窑后观察，从窑口护铁分布及筒体上可以明显看出，窑口筒体呈现“喇叭口”，筒体变形现象明显（见图2和图4），分析认为筒体变形是受热应力所致。
窑口区域耐火材料由于窑口处筒体出现变形，致使在护铁末端部位出现环向裂缝，如果裂缝变大，必然导致热气进入，会加剧其对锚固件根部氧化，也会造成浇注料与窑筒体产生缝隙。
论耐火浇注料在水泥窑使用中的非正常损坏原因
２ 使 用 中常 见 非 正 常 损 坏 情 况
（ ） 篦 式 冷 却 机 顶 部 浇 注 料 非 正 常 脱 落 。 如 １ 在 生 产 ） ｆｑ￣ 便 脱 落 ，进 而 出 现 钢 板 烧 红 烧 透 ； Ｄ ｔ后 ｌ
（ ） 同 转 窑 窑 口 浇 注 料 使 用 寿 命 短 ． 如 山 东 ２
泥行 业 中得 到， 一泛 应 用 。 目 前 主 要 使 用 在 预 热 器 、 下 料 管 、 前 后 窑 ｕ 、三 次 风 管 及 冷 却 机 等 一 些 形
状 复 杂 难 以 砌 砖 的 部 位 （ 图 １所 示 ） 正 常 使 用 寿 如 ，
命一 般在 １ ａ以 上
注料 成 片地 脱 落 。
参考 文 献 ：
分大量迅速蒸发，产生大的膨胀力 ， 从而使浇注
［１ ｉｄＭＡ， ｉ Ｄｗ，￣ｎＪ 、许 力清译 ． ４ Ｆ ｌ Ｇｌ ｌ －：ｉ Ｊ ｌ ｌ 煤粉燃烧 【 】北 Ｍ．
［ 贞 新 型 ｉ法 水 ｆ 日的技 术 优 化 和 创 新 【Ｄ】．武 汉 理 １ ２ 武 ： ｋ １ 胡 ｇ ｓ ￣ ． 一
７
升 降 多 次 重 复 导 致 浇 注 料 的表 面 层 发 生 热 疲 劳 ．
图 １ 浇 注 料 在 水 泥 窑 中 的 使 用 部 位 示 意 图
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 ２ ～ ０ ｍ 深 度 范 围 内 多 呈 现 ０５ｒ ａ
泰 安 某 水 泥 厂 不 到 ３个 月 的 时 间 就 开 始 发 生 明 显
剥 落 、掉 块 的 现 象 ，这 主 要 是 热 疲 劳 造 成 的 损 坏 。
耐火浇注料的爆裂原因分析及防爆措施
高性能浇注料抗爆裂性能较差主要有以下原因：一是加入的微粉填充较多微小气孔，浇注料透气性能降低，水蒸气的排出受阻;二是微粉引入后并未形成一般水泥水化物，而形成凝胶或钙铝硅水化物，其在300℃以前脱水缓慢，难以形成排气通道，而在300℃以后急剧脱水释放大量水蒸气，使得浇注料因排气不畅发生爆裂。
目前，为提升高性能浇注料的抗爆裂性能：一是通过研究干燥过程中浇注料内部蒸汽压的变化，采用合理的干燥加热制度，控制浇注料内部最大蒸汽压;二是在浇注料中添加防爆裂物质，通过增加浇注料内部的开口气孔或微裂纹来增大浇注料的透气度，使得烘烤过程中产生的水蒸气能迅速排出，降低浇注料内部蒸气压，以改善抗爆裂性;三是加入适量的活性微粉以及使用高效复合减水剂，从而增大浇注料的流动性，减少水的加入量。
从现实情况来看，制订严格的烘烤制度以及减少水的加入量固然重要，但最好的方法是加入防爆剂。
在烘烤过程中，耐火浇注料发生爆裂的主要原因为自由水在100℃时沸腾蒸发迅速产生大量水蒸气而未能及时排除。
特别是在浇注料具有较低的透气性能时，蒸汽的产生速率大于其排出速率，造成内部压力急剧增大，当压力超过水化物所提供的极限强度时，就会导致浇注料的爆裂破坏。
可见，浇注料透气性能的好坏直接影响着其防爆性能的优劣。
传统高水泥浇注料的透气度在养护后很低，干燥初期则明显增加，而含有超细Al2O3粉或者SiO2微粉的低水泥浇注料的透气度干燥后并不显著增加，这导致抗爆裂性很差。
这是因为传统高水泥浇注料中水化物的转化(CAH10和C2AH8转化为C3AH6和结晶AH3)气孔率增大，从而减轻爆裂的危险性，而低水泥浇注料由于超细粉的填塞作用，并且在干燥后其内部能够导致结构变化的水化物的量很少，使得其抗爆裂性能较差。
巩义市恩众耐材科技有限公司是冶金用耐火材料专业生产厂家，主要产品有铁水预处理脱硫喷枪、镁碳砖、整体炉盖及预制件等功能材料，钢包浇注料、铁包浇注料、自流料、火泥等不定形耐火浇注料。
锅炉耐磨耐火浇注料脱落的原因及预防
以绥化热电有限公司为例，该公司规划容量为6炉2机，工程分两期建设：一期是工程安装4炉2机，二期工程于后期完成总体设计。
选用130t/h高温高压绝热式循环流化床锅炉。
郑州驹达新材料科技有限公司总结出以下几点问题：1 运行中出现的问题经过两个取暖期的运行，4台循环流化床锅炉在炉内砌筑方面不同程度的暴露出许多问题（1）炉膛密相区耐磨耐火浇注料成鱼；磷状脱落，甚至裸露出销钉头，面积最大处105×210mm。
（2）U型回料阀立管出现多处环向裂纹，最宽处5mm左右。
U型回料阀斜料腿处非金属补偿器烧毁、窜灰。
（3）旋风分离器及旋风分离器出口烟道顶棚、旋风分离器入口烟道浇注料和耐火砖连接处出现大面积坍塌。
旋风分离器锥体面膨胀起拱。
此处，还存在多处耐磨耐火材料的磨损、开裂、凸起等现象。
2 问题的原因及解决方法2.1 施工工艺不合理（1）浇注料在搅拌时“灰水比”控制不好。
加水量过多，浇注料成型后材料内部气孔率高，材料强度降低，自然凝固时间过长，养生时间加长。
加水量太少，材料流动性不好，振动不密实，容易留下气孔、洞穴等，强度也将大大降低。
（2）搅拌时间和振动时间控制不好。
搅拌时间太短，材料混合不均匀，不密实，强度较低；浇注料的浇注应采用震捣机分层进行震捣。
振动时间过长，材料易产生分层，细粉浮在表面，骨料沉在底部，导致材料强度降低易剥落。
浇注料拌和后30min内用完，宜一次浇注到所规定的厚度和高度。
浇注料施工应在5℃以上的环境下进行，因为温度太低，材料不易凝固，即使凝固，也是一种假凝现象，浇注料一般应连续进行浇注，在前一层浇注料初凝前，应将下一层浇注料浇注完。
如施工间隙超过其初凝时，应按施工缝要求进行处理。
（3）脱模时间控制不好。
浇注料还没有硬化就进行脱模。
应在浇注料强度能保证及其棱角不因脱模受损坏时，方可拆除。
承重模板应在浇注料达到强度的70%时方可拆模。
为便于脱模，浇筑前所有模具的浇注面均应涂一层机油。
（4）浇注料养生时间控制不好。
造成锅炉耐磨耐火浇注料裂纹的原因
造成锅炉耐磨耐火浇注料裂纹的原因锅炉浇注料筑炉后出现裂纹是很危险的一种现象，出现这种情况必须要及时处理，以免造成事故的发生，造成裂纹的原因有以下几点：1.耐火防磨结构设计不合理(1)耐火耐磨材料膨胀缝设计不合理。
环向、纵向膨胀缝设计数量不够。
锅炉运行后，耐磨耐火材料受热，体积膨胀，互相挤压，产生裂纹。
旋风分离器入口烟道耐磨耐火浇注料和耐火砖连接处膨胀缝由5mm改为10mm，预留充分的间隙来满足膨胀要求。
膨胀缝改为Z字形，防止锅炉灰贯穿，冲刷保温层。
膨胀缝填充材料要求两侧有牛皮层耐火纤维毡，防止耐火泥浆浸入填充材料内。
环向膨胀缝设计间隔由1500mm改为1000mm。
分离器出口烟道和分离器锥体等大面积区，浇注面由(2.5×2.5m)改为小面积的方块(1.5×1.5m)一次成形砌筑，同时设置膨胀缝，膨胀缝宽度≤3mm，填充材料要求刚性强的胶合板，防止震捣时变形。
锅炉运行后，胶合板高温烧毁，空间变成膨胀缝。
(2)旋风分离器筒体沿高度方向设有砖衬支撑托板，以达到砖砌墙分层卸载的目的，通过对筒体实际耐火砖重量计算，设计一层托板达不到卸载的目的，根据现场实际情况支撑托板改为二层布置。
返料器立管耐磨耐火浇注料托板由3层改为4层布置，间距缩小为2.5m，达到浇注料分层卸载。
(3)锅炉内Y型抓钉的形状需改进，材质耐热性要强。
制做夹角60～80°为最佳，保证抓钉顶部形状，才能增强抓钉对浇注料的抓捉力。
抓钉、布风板、排渣管、风管是金属材料，受热后膨胀系数远大于耐火材料的膨胀系数，如果不进行预处理，金属与耐火材料的接触面上就会形成网状裂纹，导致开裂、脱落。
耐火材料接触金属表面要清除油污及灰渍并均匀涂以1mm以上的沥青。
要保证沥青的浓度和涂抹厚度，坚决杜绝用沥青漆代替沥青油。
2. 施工工艺不合理(1)浇注料在搅拌时“灰水比”控制不好。
加水量过多，浇注料成型后材料内部气孔率高，材料强度降低，自然凝固时间过长，养生时间加长。
低水泥耐火浇注料表面损毁的原因分析及对策
３ 浇 注料 表 面 损 毁 的解 决 办 法
根 据 现 有 的对 浇 注料 表 面产 生 损 毁 的原 因分
析 ，采 用 相 应 的措 施 来 防止 或 降 低 表 面损 毁 的 程
超低水泥结合浇注料技术ｌ Ｊ １ 。通常使用的是以铝酸
盐水泥为结合剂的低水泥耐火浇注料，在铝酸盐水
程中，２ｈ之内为 自然反应排气阶段，坯体微热 ， ４ 表面慢慢硬化 ，经过 ３ ５天的放置后 ，表面就会
出现 起 皮现 象 ，在 气 泡 孔 隙 的周 围出现 白色 的细 粒 ，轻轻用 手按 压发 现表 面 ３ ５ ｍ 已经发软 ，并 ｍ 逐渐 粉化剥 落 ，有 的甚 至达 １ ０—１ｒ ５ ｍ，这 势必影 ａ
响产品的结构强度 ，导致产品使用寿命大大降低 ， 以至不能使用。取刚浇注凝结的样品和粉化后的样 品进行物理指标检测 ，其结果见表 １ 。
现象，对其损毁机理进行了分析 ，制定了切实可行
表 １ 浇注料的物理性能
２ 低 水 泥 耐火 浇注料 表 面损 毁 的原 因分析
２１ “ 杂质 ” 引起 的表 面粉化 ． 碱
ＹＵＡＮ ｉ ｎ Ｈａｙａ
（ ｆａ ｔｒ ａｅｉｌ ｍｐ ｎ ， ＢＸ ＴＥ Ｒｅ ｃｏｙＭ ｔｒａ ｒ Ｃｏ ａ ｙ Ｓ ＥＬ， Ｂｅ ｘ ｉｏ ｉｇ１ ７ １ ） ｎ ｉ ａ ｎｎ １ ０ ９ Ｌ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｒ ｕ ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｏ ｔ ｅｃ ａ ｇ ｓ ｆ ｔｒａｓａ ｄ ａ ｄ ｔ ｅｉ ｏ ｃ ｍｅ ｔ ｅ ａ ｔｒ ａ ｔｂ ｅ ， ｈ ｏ ｇ ｘ ｅ ｉ ｎ ｈ ｈ ｎ ｅ ｅ ｉ ｌ ｎ ｄ ｉ ｖ ｌ ｗ ｅ ｎ ｆ ｃｏ ｙ ｃ ｓａ ｌ ｓ ｔ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｒｒ
回转窑耐材的损坏原理、配置和技术
回转窑耐火材料的损坏原因、配置和施工技术方案介绍一、回转窑耐火材料的损坏原因㈠、概述最初，人们采用立窑煅烧水泥熟料时，由于窑的规格小，煅烧温度低，仅使用含Al2O3为30～40%单一的一种粘土砖，初期的回转窑在这一经验上进行改进，采用了高铝砖和粘土砖，从六十年代起，由于窑的大型化和强化操作，高温部位窑衬普遍采用碱性砖砌筑，主要品种有：镁铬砖（Px83、B-Z-X、S-65）、尖晶石砖（Ag85、R-S-X、Fg90）和白云石砖（K12105）。
㈡、衬料的作用1、防止高温火焰或气流对窑体的直接损伤，保护窑胴体；2、防止有害物质（CO、SO2）对窑体的侵蚀；3、防止物料、气流对窑体的腐蚀；4、降低窑体温度，防止窑体被氧化腐蚀；5、具有蓄热、保温的作用；6、能够改善挂窑皮性能。
㈢、碱性砖损坏原因通过水泥窑的运行实践得出的共识是：机械应力、热应力和化学侵蚀是三种最基本的损坏原因，绝大多数情况下它们综合作用于耐火材料，并主要表现为：热—机械综合效应和热—化学综合效应。
德国耐火技术公司对使用后的镁铬砖进行了大量的实验研究，并统计了主要损坏原因出现的频率：1、机械应力占37%：由于窑体变形和砖的热膨胀作用引起，窑胴体椭圆率ω（%）≤D（m）/10；轮带的最大滑移量ΔU≤D（mm）/200，一般要求为10～15mm。
2、化学侵蚀占36%：由于熟料硅酸盐、铁酸盐以及碱盐的侵蚀作用引起。
3、热应力占27%：由于过热和热震作用引起。
随着窑型、操作的不同以及窑衬在窑内位置不一，以上三种因素便起着不同的作用。
对上述三种基本损坏因素起决定作用的是：火焰、窑料和窑筒体在运转中变形状态的变化，使衬里承受各种不同的应力。
破坏碱性砖的因素如下（共8个）：1、熟料熔体渗入；2、碱盐渗入；3、还原和还原-氧化反应；4、过热；5、热震；6、热疲劳；7、机械应力；8、磨刷。
㈣、窑内配砖的性能要求1、抗熟料熔体和碱盐侵蚀的能力强；2、抗热应力和机械应力的显微结构韧性好；3、抗热负荷和热态磨损的高温稳定性好；4、挂窑皮性能好；5、耐火砖的成份符合环保需要。
探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施
汇报人： 2024-01-03
目录
• 引言 • 水泥窑用耐火材料概述 • 水泥窑用耐火材料损坏原因分
析 • 防治水泥窑用耐火材料损坏的
措施 • 案例研究与效果评估 • 结论与展望
01
引言
研究背景
• 随着水泥工业的不断发展，水泥窑用耐火材料在生产过程中承 受着高温、化学侵蚀和机械磨损等恶劣条件，导致其损坏和寿 命缩短。这不仅影响了生产效率，增加了生产成本，还可能对 环境造成一定的影响。因此，研究水泥窑用耐火材料的损坏原 因及防治措施具有重要的现实意义。
高温熔融破坏
总结词
高温环境下，耐火材料发生熔融、软 化和剥落，导致材料损坏。
详细描述
水泥窑内的高温环境会使耐火材料的 晶相结构发生改变，导致材料软化、 熔融和剥落，最终丧失其支撑和保护 作用。
机械应力损伤
总结词
耐火材料在高温下承受机械应力的作用，导致裂纹、剥落和破碎。
详细描述
在高温环境下，耐火材料内部的晶相结构和气孔会发生改变，导致材料的热膨 胀系数和弹性模量发生变化。当材料受到机械应力的作用时，容易产生裂纹、 剥落治
总结词
耐火砖质量不达标
详细描述
耐火砖的材质、密度和强度等质量指标不符合标 准，导致其在高温环境下容易损坏。
防治措施
选用优质耐火材料，加强耐火砖的质量检测，确 保其各项指标符合标准要求。
案例二：某水泥厂浇注料的损坏与防治
总结词
浇注料施工不当
详细描述
浇注料施工过程中，未按照规范要求进行施工，导致浇注料出现收 缩、开裂等现象，进而引发损坏。
刚玉质耐火材料
以氧化铝为主要成分，具 有高熔点、高硬度、高耐 磨性等特性，是高温环境 下优选的耐火材料。
探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施
CHAPTER参考文献Fra bibliotek参考文献2
水泥窑用耐火材料的选择与优化
参考文献1
水泥窑用耐火材料损坏原因及防治措施的研究进展
参考文献3
水泥窑用耐火材料的使用环境与性能要求
THANKS
感谢您的观看。
研究展望
未来对于水泥窑用耐火材料的研究可以从以下几个方面展开。首先，可以进一步研究不同材料的抗腐蚀性能和机理，为选择更合适的耐火材料提供理论依据。其次，可以进一步探讨物理损伤和机械冲刷的机理和防治方法，提高耐火材料的寿命和稳定性。此外，还可以研究新型的耐火材料和制备技术，以满足水泥窑不断发展的需求。
严格按照使用说明书进行操作和维护，避免不规范使用导致耐火材料的损坏。
科学使用
04
CHAPTER
案例分析与应用
耐火砖在高温环境下容易受到损坏，需要定期检查和更换。
总结词
该水泥厂使用的是硅质耐火砖，由于长期处于高温环境下，这些耐火砖逐渐出现裂纹、变形和剥落现象。经过检查发现，部分耐火砖的抗压强度和抗折强度均有所降低，不能保证正常生产。为了解决这一问题，该厂决定更换所有硅质耐火砖，采用更高质量的耐火砖作为替代品。更换后，生产重新回到正常状态。
回转窑耐火材料需要定期进行维护和保养，以延长其使用寿命。
总结词
该水泥厂使用回转窑进行生产，由于长期运转和高温环境的影响，回转窑内的耐火材料容易受到损坏。为了延长其使用寿命，该厂采取了以下措施进行维护和保养：定期检查回转窑内耐火材料的状况；对损坏的耐火材料进行更换或修复；加强设备维护和保养；提高操作人员的技能水平。通过这些措施的实施，回转窑内的耐火材料得到了有效保护，生产效率得到了提高。
通过优化烧成温度和时间，使耐火材料具备最佳的物理和化学性能。
加热炉水冷梁用耐火浇注料损坏机理及解决措施
2020年8月耐火与石灰第45卷第4期加热炉水冷梁用耐火浇注料损坏机理及解决措施孙法义王永军刘建中韩尊利(濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司,濮阳457100)摘要:详细介绍了加热炉水冷梁在设计、施工、烘炉、生产维护过程中,耐火浇注料的损坏原因及损坏机理。
为了避免耐火浇注料的损坏,探索出一些合理的技术措施。
关键词:加热炉;水冷梁;耐火浇注料;损坏机理;技术措施中图分类号:TQ175.732文献标识码:A文章编号:1673-7792(2020)04-0025-03 Damage mechanism and solutions of refractory castable forwater⁃cooling beam of heating furnaceSun Fayi Wang Yongjun Liu允ianzhong Han Zunli(Puyang Refractories Group Co.,Ltd.,Puyang457100,China) Abstract:This paper introduces the damage reason and mechanism of refractory castable during design,construction,drying⁃out and productive maintenance of water⁃cooling beam in heating furnace.To avoid damage to the castable,some reasonable technical measures are explored. Key words:Heating furnace;Water⁃cooling beam;Castable;Damage mechanism;Technology measures收稿日期:2020-01-10作者简介:孙法义(1976-),男,工程师REFRACTORIES &LIMEAug.2020Vol.45No.4炉的急冷急热等因素影响,所以水冷梁用耐火浇注料自身强度和热震稳定性以及来自于外部机械应力是其损坏的主要因素。
工业炉浇注料裂纹产生原因
工业炉浇注料裂纹产生原因工业炉耐火浇注料使用一段时间后出现裂缝，甚至脱落，由于各个热工设备设计及工况不同，所选用的浇注料材质不同，很多因素都可以造成裂纹的出现，但是裂纹出现不外乎以下原因：工艺控制方面原因一、浇注料在搅拌时加水量的控制浇注料在搅拌时加水量过多，浇注料施工后，材料体积密度降低，材料强度降低。
加水量太少，浇注料流动性变差，振动作业后容易留下大小不等的气孔，强度也会随之大大降低。
二、浇注料搅拌时间的控制浇注料在搅拌时材料流动性是随着搅拌时间在不停变化的。
搅拌时间太短，材料混合不均匀，流动性差，材料不密实，强度降低；搅拌时间过长，各种添加剂已反应结束。
搅拌时间过短或者过长都会对施工后的砼体产生影响，达不到预期设计强度。
三、振动时间及分层浇注的控制1、浇注料在浇注时应该控制好振动时间，以没有气泡冒出时作为时间控制点，以3-5分钟为宜。
振动时间过短会造成砼体内出现大量气孔，振动时间过长会造成大颗粒下沉下沉，细粉上浮，最终会出现砼体整体强度变低，使用时砼体分层剥落的情况出现。
2、浇注料在分层浇注时宜一次浇注300-500（mm）高，并且整个单独施工部位需要一次浇注结束，由于前期浇注的砼体已初凝或已凝固温度会上升，而新浇注的区域温度偏低，两块区域在凝固时不同步，浇注完成的砼体在使用时有出现开裂几率。
四、砼体的养护和烘炉1、砼体浇注完后要有足够的自然养护期，一般以48~72(h)为宜，使浇注料中水分和结合剂充分反应，另外也会排出一部分多余水分，便于后期烘炉。
2、砼体养护结束要对热工设备进行烘炉操作，主要是去除砼体中游离水和结晶水，同时对浇注料进行高温烧结，以提高高温强度。
烘炉要按浇注料供应商提供的烘炉曲线进行，温度和升温速度要准确控制，特别是保温时间及保温温度关键阶段。
防止升温过快和保温时间不够及砼体内部产生温度梯度，由于排出水分产生的蒸汽压力和梯度应力对砼体破坏。
必要时对炉壁进行开孔排水作业，烘炉结束后对炉壁进行恢复。
耐火浇注料爆裂原因及防爆措施
耐火浇注料爆裂原因及防爆措施一、耐火浇注料爆裂原因1.1温度骤变：由于温度变化过快，耐火浇注料内部会产生热应力，导致发生裂纹甚至爆裂。
1.2施工工艺不当：在施工过程中，未能严格按照施工工艺要求进行加工、浇注、固化等操作，导致材料内部存在缺陷和应力集中，易造成爆裂。
1.3质量不合格：选用质量不合格或使用期限已过的耐火原料，导致制备的浇注料性能不稳定，易引发耐火浇注料爆裂。
1.4温度过高：在耐火浇注料使用过程中，温度过高会导致质量下降，内部存在热应力，从而引发爆裂。
1.5震荡振动：在施工现场，受到外界震荡振动或操作不慎造成的振动，会导致耐火浇注料内部产生位移和摩擦，从而引发爆裂。
1.6施工材料拼接不良：施工过程中，材料拼接不当，会产生接缝，使得应力集中，易引发爆裂。
1.7设备故障：浇注料充填过程中的设备故障，造成浇注料充填不均匀或者出现突发情况，都会导致爆裂。
二、耐火浇注料爆裂防爆措施2.1选用优质原材料：应严格选用质量合格、使用期限较新的耐火原料，确保耐火浇注料的稳定性和可靠性。
2.2严格按照施工工艺要求施工：在施工过程中，应严格按照设计要求和施工工艺进行操作，保证耐火浇注料的质量和施工质量。
2.3合理控制施工温度：在施工过程中，应合理控制施工温度，避免温度骤变，从而减少热应力，降低爆裂风险。
2.4定期检查设备状态：在耐火浇注料使用过程中，定期检查施工设备状态，保证设备稳定运行，预防设备故障导致耐火浇注料爆裂。
2.5强化质量管理：对施工材料和施工过程进行严格管理，确保材料和施工质量符合要求，避免因质量不合格导致的爆裂风险。
2.6加强防震措施：在施工现场，加强对外界震荡振动的控制，避免因振动引发耐火浇注料爆裂。
2.7增加密封填充：在耐火浇注料施工时，增加密封填充，减少材料拼接接缝，降低应力集中，预防耐火浇注料爆裂。
2.8加强安全意识培训：对施工现场人员进行安全意识培训，加强安全意识，提高施工质量和安全水平，降低爆裂风险。
水泥结合耐火浇注料表现出现粉化的原因及解决办法
水泥结合耐火浇注料表现出现粉化的原因及解决办法在铝酸盐水泥结合耐火浇注料中,有相当一部分产品在施工后的养护过程中,坯体表面容易发生一些损坏现象,轻则造成表面粉化剥落,重则直接导致坯体失去结合强度而粉化坍塌。
本文针对铝酸盐水泥结合浇注料的各种损毁现象,对其机理分别进行了分析;并结合实际情况,对在实际生产中影响损毁的因素进行了描述;最终在这些因素分析的基础之上,讨论了实际可行的避免或减轻浇注料表面损毁的方法和对策。
1铝酸盐水泥结合耐火浇注料表面损毁的原因分析1.1“碱杂质”引起的表面粉化浇注料中可溶性碱的解离:碳酸盐产物与水泥水化产物的继续反应:空气中的CO2与铝酸钠继续反应:只要有水泥水化产物存在,以上反应就将循环进行,表示如下:式中:x=1,2,3;y=6,8,10;C代表CaO,A代表A l2O3,H代表H2O。
随着水泥水化产物的不断分解,浇注料坯体由表及里发生损坏。
可溶性碱的存在,增加了CO2的溶解度,是反应快速进行的重要前提。
一般而言,由于离子半径的不同,钠盐的影响要大于钾盐。
在浇注料配方中,可溶性钠的来源主要有耐火原料、水泥和钠盐外加剂等。
在低档的耐火原料中,碱金属杂质含量往往比较高,有些原料,比如红柱石,本身含有较多易溶的碱金属杂质;外加剂(比如三聚磷酸钠,六偏磷酸钠)也会引入钠离子。
水泥浇注料中由于水泥量的增加,体系的碱性增大,同时生成的水化矿物相也相对较多,有利于反应的进行。
养护的环境温度和湿度,是损毁反应发生的重要因素。
一般而言,湿度越大,越容易润湿浇注料坯体内的气孔,在潮湿的条件下,解离更容易,反应进行的更顺利。
温度对反应的影响可以分为两部分:一方面,高温环境下,水泥的水化产物以C2AH8、C3AH6为主,高温可以增加化学反应的速度,加速损毁反应;另一方面,低温会延缓水泥水化,同时水化产物以CAH10为主,在较长时间里不断的有水化产物生成,使得损毁反应得以长时间地进行。
对浇注料坯体而言,温度和湿度二者之间有一个平衡。
步进式加热炉耐火材料损坏原因分析和防范措施
步进式加热炉耐火材料损坏原因分析和防范措施1 前言目前八钢棒线材步进式加热炉采用的都是轻重复合绝热耐火材料结构，在各使用期存在着不同程度的损坏现象，尤其以炉顶和炉墙低水泥浇注料损坏对生产影响最大。
因为这两处出现大的损坏将造成停炉检修，一般的停炉检修最少需要三天时间。
一般低水泥浇注料加热炉的止常寿命为6〜8年。
可见只有减少炉顶和炉墙低水泥浇注料损坏，提高加热炉使用寿命，才能实现节能增产，虽然国内关于低水泥浇注料损坏机理方面的资料较多，由于不同加热炉浇注料损坏有不同的作用机理，情况比较复杂，因此情况差异，必须从设计、施工、烘炉、生产维护等方面采取相成技术措施，注意各个环节的工作。
笔者通过多年的现场工作实践，对八钢几座棒线材步进式加热炉的设计、施工、供炉、生产维护等方面进行总结，为今后再建项目提供参考。
2 耐火材料损坏原因分析对常规大型平吊顶加热炉炉顶及炉墙结构进行分析。
2.1由于绝热的轻重材料组成的复合结构，界面温度高，炉温的升降波动产生热应力以及结构拉应力破坏锚固砖，导致不同程度的损坏。
锚固砖受拉应力、剪应力的影响，如图1所示。
图1 炉顶结构示意图拉应力：锚固砖所受的拉应力是从下往上分段递增的，而且在重质层(高铝层)的一段锚固砖所受的拉应力增长最快，然而轻质层内增加较少，生产操作中升降温，锚固砖界面因承受不了瞬间产生膨胀拉力，导致锚固砖断裂。
剪切力：由于保温层与工作层的线膨胀系数有较大的差异，在两层间会发生剪切力，从而剪切锚固砖，剪切力的大小与两种材质的膨胀系数有关。
锚固砖材质：当界面处于1100℃时,界面锚固砖将承受在部分的炉顶重量，拉应力与抗拉强度之间的矛盾达到最大。
同时，界面处锚固砖还承受着巨大的循环剪切应力，锚固砖很有可能从界面处断裂。
2.2由于浇注料和锚固砖组成的是复合结构，炉温的升降波动，加之炉墙锚固砖和轻质砖之间无间隙，在两种材质之产生剪应力，同时锚固砖断面小(最小80mmX80mm)，铺固砖易断而导致炉墙向内倾斜，另外浇注料)厚度薄(最小仅230mm，国内大多在260〜400mm)，也导致了炉墙整体稳定性差。
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度增加，都将使浇注料硫酸化程度增加。
万方数据
１ ３浇注料的盐析现象 浇注料表面发生的盐析现象，是加剧浇注料结
构破坏而又常被人们忽略的一个重要原因。浇注料 在养护或自然干燥过程中，随着水分的蒸发，一些可 溶性碳酸盐、硫酸盐、氯化物、磷酸盐等盐类化合物 在浇注料表面聚集，结晶析出，一般称之为盐析现
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｃａｓｔａｂＩｅ，Ｓｅ睢ｄｅｓｔｒｕｃｔｉＯｎ，ＣａｒｂＯｎａｔｉｏｎ，ＳｕＩｐｈａｔｉＯｎ Ａｕｔｈｏｒ’ｓ ａｄｄｒｅｓｓ：Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓ时ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００８１
述各反应方程可算出ｓ０，和心ｓ的平衡分压分别为 １．０１３ ｘ １０一“一１．０１３×１０—５８ Ｐａ和１．０１３×１０１１”“． １．０１３×１０““Ｐａ。这说明，在大气条件下（Ｐｎ＝
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高铝水泥水化物除受到空气中的ｓ０２、Ｈ２ｓ侵蚀 发生硫酸化过程外，还可能与水源中的ｓｑ。或Ｈ＋ 发生作用。随着水源中ｓ０４“的活度和酸性的增加， ｉ种高铝水泥水化产物稳定性也将急剧降低。因
（１）：８ Ｔｈｅ ｓｅｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ。ｆ ｒｅｆｒａｃｔｏ吖ｃａｓｔａｂＩｅｓ ｗａｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ａｃｉｄ ｇａｓｅ８（Ｃ０２，Ｓ０２，Ｈ２Ｓ） ｔａｋｅｎ ｏｕｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ酣ａｃｋ ｏｎ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｌｅｄ ａｌｕｍｉｎａ ｃｅｍｅｎｌ ＣＡＨ们岛Ａｈ ａｎｄ ｃ３ＡＨ６ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｃＯｍｐＯｓ…ｏｎ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｂｏｎｄｉｎｇ ｐｈａｓｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅ仟ｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃａｓｔａｂＩｅ．Ｏｎ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｈａｎｄ，ｓｏｍｅ ｓｏＩｕｂＩｅ ｍａｔｅｒｉａＩｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｃａｓｌａｂｌｅ ｓｕ叶ａｃｅ ａｃｃＯｍｐａｎｙｉｎｇ ｗｉｔｈ ｗａｔｅｒ ｅｖａｐｏｒａｔｊｎｇ ａｎｄ ｆｕｎｈｅｒ ｌｏｓｅ ｔｈｅ汁 ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｗａｔｅｒ ｃａｕｓｌｎｇ ｔｈｅ ｖ０１ｕｍｅ ｃｈａｎｇｅ坩１ｅｎ ｕｎｆｉｒｅｄ ｒｅｔｒａｃｔｏｒｙ ｃａｓｔａｂｌｅ ｅｘｐＯｓｅｓ ｔｏ ａ汀 Ｔｈｉｓ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｄｅｌｅｒｉＯｒａｌｅｓ ｌｈｅ ｓｅＩｆ＿ｄｅＳｔｒｕｃｔｉＯｎ ｏｆ ｌｈｅ ｃａｓｌａｂｆｅ
Ｐｒｏｃ∞血学ｄ ＵＮｒｍ’９３，Ｓ帅Ｐ“ｏ，Ｂ札１１．１９９３：４７５～４８６
ｄ㈣…ｍ ３‰ｋ舢ｌｏ Ｓ．Ｋｕｄｏ Ｅ Ｃ田Ｉ埘哪】ｏｎ Ｄｈｅｒ啪哪ａ ｄ衄ｇｔ丑ｂｌｅ ｍｈｄｏｎ凸Ｗｉｍ ｂｉｎ妇叫ｌ（ＡＢｕ僵ｃ，１９９９．５ｌ（２）：５６～６２
４北束市环境保护科学研究所缩大气污染防治手册ｌ＋海：Ｊ：海科 学技术出峨社，１９８７
表２ ｓ０，对浇注料水化产物侵蚀反应的计算结果（２５℃） １曲ｌｅ ２ Ｔｈｅ ｔｈｅｒｍｏ由ｎａｍｉｃａＩ ｃａＩｃｕｌａｌ｛ｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒ∞ｄｉ∞ｂｅｈ帕帅Ｓｑ ｇ鹊ａｎｄ ｈｙｄ删ｅｄ ｐｒｏｄＬＩｃＩ ｏｆ ｃａ曲｜ｂｌｅ（ａｌ ２５℃）
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１ ２浇注料的硫酸化现象
与高铝水泥水化产物的碳酸化相比，其硫酸化 现象却未引起足够的重视。在大气中，除ｃ仉酸性 气体外，还存在ｓ０２、｝ｉ２ｓ气体。它们对高铝水泥浇 注料的基质部分的水化产物也有强烈的侵蚀作用， 导致浇注料粉化和剥落。其反应方程式见表２和表 ３。实际上，在地衷条件Ｆ，Ｐｍ＝２．１２７×１０４ Ｐａ，按上
５粱英救．车荫昌无机物热山学敬据手册沈阳：东北大学出版
社．Ｉ＂
６安家驹，王伯英编实用精细化工薛典北京：中国轻ｒ业出版 社，１９９４
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｅ盯·ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ时倍酿ｏｒｙ ｃａｓｔａｂｌ∞／Ｌｉ Ｙａｗｅｉ＇Ｌｉ№ｎ，Ｚｈ卸ｇ Ｘｈ ｅｔ ａＶ，Ｎａｉｈｕｏ ｃａｍａ０—２００１，３５
收稿日期：舢一０４一１０
修回日期：２０００。０５—１０
编辑柴俊兰
浇注料中所有水化新生物都变得不稳定。经热力学 汁算．在酸性条件下，水化产物ｃａＯ·Ａｌ：Ｏ，·１０Ｈ２０、
２ｃａＯ·Ａｌ，０，·８Ｈ２０和３ｃａＯ·Ａｌ：ｑ·６心０的稳定性，随 水溶液酸性增加而急剧降低，碳酸化过程更易进行。
表１ ｃ０２对耐火浇注料水化产物侵蚀反应的计算结果（２５℃）
研究开发
耐火材料，ＭｌＩｆＩｌＩＤ锄Ｌ∞２００１．３５ｆ”８～＇ｏ
耐火浇注料自损坏机理探讨
口李亚伟 李楠 张忻
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ武汉科技大学 武汉伽８１
口周宪新 张光普 张顺庆
河南巩叉耕生耐火材料有限公司
摘要对实际生产中常见的耐火浇注料粉化现象 进行了分析，认为高铝水泥浇注料的自损坏机理为 高铝水泥水化产物被大气中的酸性气体（ｃＯ：、ｓ０２、 ＨＳ）侵蚀，导致水化物分解，结夸强度下降，引起高 铝水泥耐火浇注料粉化、剥落。另外，随着浇注料中 水分的蒸发，盐类物质不断向蒸发面迁移、析出，其 中一部分含结晶水的盐类，进一步失去结晶水，伴随 着体积变化。加剧了浇注料的损坏过程。 关键词耐火浇注料，自损坏，碳酸化，硫酸化
２００１门 耐火材料，Ｈ圳∞Ｇ圳帕
９
象。组成这些盐类的阳离子和阴离子主要来源有：
】）浇注料所用的水源中常含有蚴２。、ａ一、ｃ８“、
Ｍ９２＋、Ｆｅ２＋等离子；２）在浇注料中引入ｒ减水剂，如 三聚磷酸钠或六偏磷酸钠，使浇注料中存在一定量 的Ｎａ＋和磷酸根离子；３）浇注料暴露在空气中，吸收 大气中的ｃ０２、ｓ０２和Ｈ２ｓ，成为浇注料中ｃ０３ ２和 ｓ０４。离子的又一来源；４）浇注料本身骨料和粉料在
（２）浇注料在养护或自然干燥过程中，随着水分 的蒸发，浇注料内部物质向表面迁移、析出，其中一 部分含结晶水的盐类进一步失水，晶型发生改变，同 时伴随着体积变化，加剧了浇注料的损坏过程。
参考文献
ｌ韩行棘．不定形耐火材料北京：冶金Ｔ业｝｝｛版社．１９舛 ２ 皿螂ｌ Ｄ Ｂ，ｗ血址ｗ ｗ ｓｄ‘ｄ∞ｈ１】‘＝ｔｉｏｎ ｄ ｕ商Ｈｄ件ｆ瑚”ｑ‘玛ｍＭｅ
养护过程中离子的溶出”１。 随着水分从浇注料表面蒸发，这些离子随着水
分子从内部向浇注料表面发生定向迁移、聚集，或者 在浇注料表面，高铝水泥水化物与空气中的酸性气 体发生反应，生成的盐类在表面聚集．最后这些盐类 化合物因超过水中的溶解度，就会从水中结晶析出。 从文献中可杳出各种可溶性盐在水中的溶解度”１。 这些盐类被划分为含结晶水和不含结晶水两类。其 中一部分含结晶水的盐类将进·步失水、风化，同时 伴随着较大的体积变化。例如：Ｎａ２ｓｑ·１０Ｈ２０不断 从水溶液中结晶析出，同时在６０℃左右又进一步失 水风化形成Ｎａ２ｓｏＩ。Ｎａ２ｓ０４·１０Ｈ２０在失水风化过 程中，伴随着晶型的转变和体积的收缩，Ｎ赴ｓ０。· １０Ｈ２０为单斜晶系，理论密度为１．４６４ ｇ·ｃｍ ３， Ｎ如ｓ０４为正交晶系，理论密度为２．鹋ｇ·ｃｍ一，体积收 缩可达４５．４％…ｏ。实际｝，所有含结晶水的可溶性 盐类包括氯化物、硫酸盐、碳酸盐等，都存在结晶水 脱去的过程，伴随着晶型的改变和体积变化。２。这 可能是浇注料在空气中养护时，加剧浇注料表面结
ｏｆ ｃ∞协№（碱２５℃）
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１，３（３ｃａ０·＾１２仉‘６心Ｏ）（ｓ）＋Ｈ２ｓ（ｇ，＋２吐＝
不定形耐火材料的品种连年增加，质量不断提 高，应用领域逐步扩大。在先进国家，不定形耐火材 料产量已占耐火材料总产量的５０％以上，且有不断 增加的趋势“ｏ。作为不定形耐火材料的主要品种， 耐火浇注料及其预制件的应用范围也不断扩大。然 而，近些年来，经常发现一些含水泥耐火浇注料在养 护或制成预制件贮存过程中有粉化现象，轻者仅在 其表面长出“白毛”，俗称起白碱，引起浇注料表层 粉化，影响耐火浇注料外观，严重者导致浇注料强度 下降，影响了耐火浇注料的使用。近年来，这一现象 已引起人们的重视，并开始对这种粉化现象进行了 研究”。】，但其损坏机理还不十分清楚，考虑到耐火 浇注料及大型预制件用量的加大，以及这种粉化现 象的普遍性，有时还可能具有较大的危害性，对浇注 料的自损坏机理进行研究显得愈来愈重要。
在热力学上，这些水化产物在空气中发生碳酸 化反应完全是可能的，涉及的反应方程式见表１。在 ２５℃、标准大气压下，三个反应的自由能均为负值， 且ｃ０２的平衡分压Ｊｐｃ吨分别为１．０１３ ｘ １０‘１２”Ｐａ、 １．０１３×１０“”Ｐａ和ｌ ０１３×１０ ８“Ｐａ。而在大气中， Ｐｃ０２＝１．０１３×１０“５ Ｐａ，这一数值比耐火浇注料中含 水铝酸钙开始碳酸化反应所必需的ｃｏ，的分压高许 多，如对于十水铝酸钙是（１．０１３×１０１ ５），（１．０１３× １０“２”）＝４．６８×１００倍。在热力学上，含水铝酸钙 抗ｃ０２能力的顺序为：３ｃａ０·ＡＪ：Ｏ，·６心０＞２ｃａ０‘ Ａｌ：ｑ·８Ｈ２０＞ｃａＯ·Ａｌ：ｑ·１０屿０。ｓ“ａⅡ１０ｔ０等人在研 究中也证实上述结论：高铝水泥水化产物的碳酸化 速度依赖于水化产物的稳定度”。