一、优质耐火浇注料的总体要求：

1、总体特性要求

不定形耐火浇注料是对定形耐火材料的最好补充，在筑炉施工中，它的施工往往比耐火砖繁杂，但它适合于形状较为复杂的筒体，而且常常胜任在使用环境极为苛刻的位置上。所以，它要有如下特性：

⑴ 要有较高的高温强度及耐磨性。这取决于所用的耐火水泥的制造商及骨料的来源。

⑵ 较低的需水量，一般不应超过6.5%。不仅有利于提高浇注后的强度，而且养护时间可以缩短；

⑶ 粒度配比均匀稳定是质量稳定的前提。

⑷ 由于预热器系统内碱性物料对衬料的侵蚀较为严重，因此，要求具有较好的抗碱性能。

在不同使用环境下会有不同的理化指标，在烧成系统中要求较高的浇注料是用于燃烧器上的喷煤管及前窑口，它们要有更高的抗高温耐磨损性能；对于在窑尾上升烟道使用的浇注料则要求有抗结皮性能。

2、多功能浇注料的配制要求

配料为工业陶瓷、SiC、纯铝酸钙水泥、SiO2微粉和矾土粉。以铝酸钙水泥为结合相的浇注料系统，SiC含量越高，其成型性能变差，但其耐碱性能、抗结皮性能更加优异，SiC含量为15%、30%、55%的三种材料的综合性能均可以满足预分解系统用耐火材料要求。

其中的工业陶瓷结构致密，低吸水性，具有良好的化学稳定性，其高硅低铝组分与碱气反应生成钙长石、钾长石高黏度液相，附在浇注料表面，形成釉状保护层，从而阻止碱的侵蚀，增强耐碱性能。
其中的碳化硅（SiC）原料莫氏硬度大，可以满足生料的耐冲刷和磨损，它的表面光滑，与其它材料黏结和浸润性都比较差，不易结皮。高温下会形成表面氧化层，保护本体材料免受碱蒸汽的侵蚀。

3、碳化硅（SiC）对浇注料的性能影响如下：

⑴ 由于SiC本身具有憎水性，不易被润湿，不易形成水膜层，浇注料的用水量增加。因此，SiC含量越多，浇注料的和易性差、流动性也差、冷态的抗折强度会下降；

⑵ 由于SiC体积密度（2.6~2.8g/cm3）大于陶瓷密度（2.2~2.4g/cm3），SiC含量越多，材料体积密度越大。当温度升高时，SiC含量较多时，体积密度会有一定增加。对材料线变化的影响，SiC含量表现为负值。

⑶ SiC含量对浇注料强度，尤其在高温（1100℃）下都有利。尤其是SiC粒度为150目时，不可能完全被氧化，在SiC粒子周围产生部分缝隙，提高了浇注料抗热震稳定性和强度。未氧化完的SiC也起到颗粒增强体的作用。

⑷ SiC含量越多，越有利于材料的抗结皮性能。

⑸ SiC含量越多，越有利于耐碱性能的提高。

二、预分解窑中耐火浇注料使用薄弱环节及对策

预分解窑系统是在高温、高粉尘下运行的装备，而且有些部位磨损严重。对使用条件苛刻的部位应选用不同的耐火浇注料品种应对。

1、前窑口及喷煤管处的浇注料使用寿命短。

前窑口的耐火浇注料存在剥落、掉块、耐碱侵蚀性能差等问题，使用周期一般是4~8个月。为此，该部位耐火浇注料在高温环境下应该具备足够的耐火度、机械强度、热震稳定性和耐碱性。建议采用高性能或改进型窑口专用耐火浇注料，该产品具有优异的抗剥落性能、高温耐碱性能以及抗水泥熟料侵蚀性能等。

喷煤管的耐火浇注料相比前窑口使用温度变化更加频繁，温差更大，碱性气氛较强，又受熟料细粉冲刷。造成燃烧器前面一米及下部的浇注料易产生开裂、剥落、磨蚀等现象，使用周期一般是3~5个月。结合该部位的运行特点，建议采用喷煤管专用浇注料或改进型喷煤管专用耐火浇注料。该产品具有优异的抗剥落性能和热震稳定性。

2、五级预热器及分解炉锥部、下料管、上升烟道等部位易结皮。

当窑系统所用原燃料中的碱、硫、氯等有害成分的含量较多时，再加之操作不当时，易导致频繁结皮，当使用空气炮、水枪清理时，不仅不安全，而且影响浇注料的寿命。建议该部位采用高强抗结皮碳化硅浇注料。该产品具有极好的耐碱性、抗结皮性、耐磨性。

3、三次风管弯头及风阀部位受熟料细粉磨损严重，使用周期短。

正常情况下，含熟料细粉的三次风工况温度在750℃~950℃，风速在20m/s以上。对该部位耐火衬料磨损非常严重，短则2~3个月，长则6个月左右，不仅耐火衬料磨掉，而且常常是将钢板磨通，三次风阀板损坏。建议该部位采用耐磨耐火浇注料。

4、窑头罩下部、篦冷机前端顶部用耐火浇注料寿命偏短。

该处浇注料受到窑口出来的高温熟料反弹热冲击，所受热负荷比较高，也承受一定的机械应力和热应力；窑头罩顶部靠近三次风管处，粉尘气流冲刷相对比较严重，而且此处浇注料的施工比较困难，对材料的流动性和早期强度要求比较高。建议该部位采用高温性能好、抗热震稳定性强、又具有耐磨等特点的高强耐磨浇注料。

5、纯低温余热发电系统中风速快，对管壁的磨损严重，但温度较低，需要有与之相适应的浇注料使用。

窑尾余热温度≤350℃，窑头余热≤600℃。开发出的低温耐磨可塑料，是以磷酸盐为结合剂，以刚玉和莫来石为主要骨料，并配合非氧化物，通过优化基质组成，超微粉和高效外加剂的合理搭配。产品具有优异的低温耐磨性能、抗剥落性能及抗水泥熟料侵蚀的性能。

建议大中型水泥窑系统耐火浇注料配置方案如下表

三、耐火浇注料的发展趋势与新产品的应用

耐火浇注料制造商正在向着节能、环保和循环经济的理念发展，使产品具有更高的耐磨性能以减少用量、更低的体积密度以减轻设备载荷及减少散热以节能。这种发展趋势表现在：

1、提高材料的耐磨性与热震稳定性，延长使用寿命。

⑴ 提高耐磨性的措施： 降低材料的临界粒度，从8mm降到3mm；提高材料的中温热态抗折强度，高强耐磨浇注料900℃ 热态抗折≥20MPa；提高材料基质结合能力，通过多级微粉和超微粉配制，形成最紧密堆积，有利于中温下烧结；选用高硬度耐火原料做骨料。

⑵ 提高热震稳定性的措施：采用复合骨料和复合粉料，即复相技术，利用骨料与基质热膨胀系数的差异平衡材料的强度与热震稳定性；降低材料的热膨胀率，低温烧成（1200℃以下）时，可以在材料中同时改善抗热震性和机械冲击性。

2、降低杂质含量，由于Fe2O3在还原气氛下会发生Fe3+→Fe2+反应，伴有体积变化，造成衬体剥落损坏。因此必须降低Fe2O3含量在1.8%以下。

3、降低材料的体密，自2800~3000kg/m3 降到 2100~2400kg/m3，耐磨耐火材料用量可减少15%~40%，减轻设备负重；导热系数也随之降低20%~40%，减少散热损失8%~50%，从而降低能耗。

4、开发轻质耐碱浇注料。新型节能轻质耐碱浇注料是一种中轻质耐碱型的浇注料，它采用天然的清洁环保型原料做骨料，使得产品具有优异的耐碱性能和较好的隔热效果，减少散热损失。

新型轻质耐碱耐火浇注料容重为1800kg/m3，比普通耐碱料2200kg/m3轻了400kg/m3，材料的使用量将减少18.2%，自身承重将降低400千克力。即节约了矿产原料资源，也为用户降低建设成本。
低于0.5 W/m﹒K的导热系数使该产品具有良好的保温性能。通过对一条2000t/d的水泥窑计算，在1-4级预热器中，直接将新型节能耐碱耐火浇注料替代普通耐碱浇注料后，能不同程度的降低外壁温度，具体数据如下表：

 

使用部位	工作温度℃	浇注料厚度mm	硅酸钙板厚度mm	外壁温度℃		降低外壁温度℃	减少热损失%
				轻质耐碱	普通耐碱
一级筒	350	180	0	74	108	34	47.2%
二级筒	540	114	50	72	76	4	12.2%
三级筒	670	114	100	65	67	2	7.0%
四级筒	815	114	100	75	77	2	5.3%

5、开发快速修补技术。用户都希望将停窑维护耐火衬料的时间降至最低，该技术能够将需要停窑的时间从72小时减至30小时。

6、耐火浇注料施工工艺发展。

耐火浇注料的施工通过机械化、高效化在向着省工、省时、省力的方向发展；通过烘烤技术的改进向快速乃至免烘烤的方向发展；

⑴ 自流浇注料的开发。它无需振动，依靠自重和位差即可产生流动，达到脱气、摊平和密实化；适用于砌筑和修补形状复杂的部位，薄壁衬体和锚固件较密的衬体；其性能与振动浇注料相当或更好。

⑵ 湿式喷射料的研制。预先将由粗、中、细颗粒耐火原料和结合剂、分散剂组成的混合料与水拌合成可输送的湿料，由泵送装置通过硬管或软管输送到喷嘴，根据湿料的流变特性和施工要求可在管子靠近喷嘴处加或不加由压缩空气输送的促凝剂，再借助高压空气通过喷嘴将湿料喷射到施工位置上。因无需支模，施工效率高，3~9t/h。其性能与振动浇注料相当或更好。

⑶ 用浇注料预制件替代现场浇制的趋势。该工艺不需在现场搅拌、浇注，只需拼装组合，使筑衬简化；预制件不仅可节省大量现场施工时间，而且对烘烤条件没有苛刻要求。

四、优秀制造商的标准：

作为耐火浇注料制造商的起点投资并不高，因此，制造厂家较多，衡量制造产品的质量标准不仅要看其各种耐火浇注料的理化性能指标，更要看其如下能力：

⑴ 对外购原料质量控制的能力：铝钒土、工业陶瓷、矾土水泥以及SiC的供货来源及不同等级的合格指标，工厂的控制检验制度；

⑵ 骨料——工业陶瓷的种类及来源，依据原陶瓷结构煅烧的致密程度，吸水性大小而定，一般质量顺序为：电气陶瓷优于卫生陶瓷，卫生陶瓷优于日用陶瓷。

⑶ 配料的准确及控制手段，包括计量手段及工具；不但是不同物料的化学组成，而且要确保颗粒级配合理：最大粒度与最小粒度的尺寸要求及比例；

⑷ 所用胶凝材料——特种水泥的计量准确与防潮包装；

⑸ 拥有很强的研发能力。未来市场的发展趋势使得水泥用耐火材料越来越高度专业化，耐火材料供应商将成为水泥生产商的战略合作伙伴，通过对水泥窑的耐火材料相关研究，结合当今科技成果的曾出不穷，为窑衬找出越发适合需要的产品。

五、推荐优秀制造商：

1、北京通达耐火技术股份有限公司

其企业特点为：

⑴ 同行业中生产规模最大。非定形浇注料的各种品种齐全，能满足全烧成系统各种要求的配套，而且定形耐火砖也能配套生产，其质量控制标准较高（参见定形砖介绍）。

⑵ 研发能力较强，有国家人事部批准的博士后科研工作站。参加国内不少种类耐火浇注料的标准制定工作。

⑶ 外购材料为定点采购，并准备选定自有矿山。

⑷ 生产程序自动化程度较高，不同原料分仓存放，DPS系统自动控制配料准确，保证产品质量稳定。

⑸ 特种水泥采用自制的自动塑封设备进行真空包装，计量准确且保存时间长。此技术为国内同行中独有。

附：用户使用报告：

潍坊山水水泥有限公司2500T?D熟料生产线建设用浇注料全部由北京天坛股份有限公司通达耐火材料技术分公司提供，包括GT-13N、GT-13NL、G-17K、G-17P等耐火浇注料，自2003年9月投产以来，预热器用GT-13N、GT-13NL浇注料一直使用正常，没有出现脱落现象。由于窑口、喷煤管等部位温度变化剧烈，浇注料容易开裂、剥落，建设时，窑口采用了G-17K浇注料，施工时生产厂家技术人员现场进行指导，我们也是严格按照要求进行施工，窑口浇注料的使用一直比较正常，直到2004年7月底设备检修时，使用效果也比较理想，自2003年9月份投产直到2004年2月底大修时，没有出现大的剥落、炸裂现象，使用周期在6个月左右。

通过使用北京通达耐火材料技术分公司生产的天坛牌系列浇注料，我们感到其产品质量性能稳定、流动性好、用水量低、便于施工、供货及时、售后服务完善。让我们感动的是在2004年7月份的设备检修中，由于临时决定更换窑口浇注料，北京通达耐火材料技术分公司得到定货通知后连夜制作，第三天一早就将浇注料送到了施工现场，且技术人员随行进行指导，让我们感到非常满意。

潍坊山水水泥有限公司  

2004、8、4

2、浙江锦诚耐火材料有限公司（原长兴县锦诚耐火材料有限公司）

该企业特点为：

⑴ 对外购材料有较严的控制能力，本厂就有先进齐全的检验设备与仪器；

⑵ 厂内管理体制较为严格，能将不同原料区分堆放；配料有较准确的DCS控制的全自动系统，计量设施是皮带秤；

⑶ 在同行业中规模较大，不同使用要求及施工要求的浇注料品种较全，特别是刚玉-尖晶石窑口耐火浇注料、刚玉-莫来石自流耐火浇注料、特种耐酸耐碱耐火浇注料、叶蜡石质耐碱耐火浇注料、低铝莫来石耐火浇注料等品种均是该公司经省级科技鉴定产品。

附：用户使用报告：

我公司自从2003年12月开始在一条2500T/D和二条5000T/D新型干法水泥生产线上使用贵单位提供的JC-75MK、JC75MP、JC-50S、JC-PA80K、JC-PA80T、JC-M65、JC-M70莫来石等各种耐火浇注料后，烧成系统的运转率比原先使用别的厂家的耐火烧注料时的运转率提高了不少，贵单位能经常派热工工程、水泥工艺、耐火材料等领域的工程技术人员来我公司就如何进一步改进耐火烧注料的性能进行探讨，在此表示感谢。今年二月，我公司技术人员听说贵公司新近开发了JC-75MTP刚玉-莫来石自流耐火浇注料和JC-A.AM92刚玉-尖晶石窑口耐火浇注料，五月份，我公司在5000T/D新型干法水泥生产线检修时，喷煤管上全部采用JC-75MTP刚玉-莫来石自流耐火浇注料，窑口处全部改用JC-A.A92刚玉-尖晶石窑口耐火浇注料，在施工过程中贵公司技术人员一直在现场进行指导，我们发现自流式浇注料确实流动性很好，施工时加水量减少许多，稍加捣动就能充满整个腔体，浇注体保养时间可以大幅度缩短，并且强度高，经过近半年的使用，效果很好，目前，还在正常使用，估计可以使用8个月以上；窑口处的浇注料，据贵公司使用说明书介绍，由于该料是一种碱性混合物，可以抵抗K2O、Na2O等碱性气体的侵蚀，同时具有很好的热震稳定性，使用至今，情况确实如此，虽然期间有过几次停窑，但没有发现浇注料有剥落现象，以前窑口处的浇注料使用寿命在8个月左右，估计JC-A.AM92刚玉-尖晶石窑口耐火浇注料的使用寿命在一年以上。

恳请贵公司再接再厉，不断为我们水泥企业开发出更好的耐火材料。

江苏金峰水泥集团有限公司 

2006、1、19