由于大型水泥回轉(zhuǎn)窯喂料室部分所用耐火材料受來自窯料和窯氣滲入澆注料的內(nèi)的堿化物等的侵蝕，加上因堵塞而不得不用高壓水槍進(jìn)行沖擊等苛刻的的工作條件，導(dǎo)致了喂料室用耐火材料的嚴(yán)重剝落。目前，國內(nèi)在該部位往往選用耐堿澆注料、高鋁澆注料。由于高鋁質(zhì)高強(qiáng)型耐火澆注料耐堿性能優(yōu)越，但高溫抗折強(qiáng)度較低，耐沖刷性能較差，均不能稱為該部位的首選耐火材料。因而具有優(yōu)異的耐堿性能、耐磨性能、不結(jié)皮、不堵塞、抗熱震性的喂料室用耐火材料的開發(fā)運(yùn)用，是關(guān)系到大型水泥回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素之一。而碳化硅澆注料的成功研制解決了這一問題。
1. SiC#澆注料的性能
1.1 SiC#澆注料的技術(shù)指標(biāo)(表1)
表1 SiC#澆注料的技術(shù)指標(biāo)
1.1 防堵性能
在預(yù)分解窯和預(yù)熱器窯中，有害成分如堿、硫、氯的反復(fù)蒸發(fā)和凝聚，會導(dǎo)致其富集。與原始生料相比，在最熱一級的預(yù)熱器中物料的R2O、SO3和Cl-分別增加5、3~5和80~100倍。在相應(yīng)部位的窯氣中這些有害物質(zhì)的濃度也大大增加。故在上升煙道、喂料斜坡等部位，即在所有800~1200℃的部位，窯料中形成2C2S·CaCO3、2C2S·CaSO4、2CaSO4·K2SO4、KCl和二次CaSO4等形成結(jié)皮的特征礦物，裹帶其余窯料在襯里易發(fā)生結(jié)皮堵塞，使物料運(yùn)行受阻。要想出去這些堆積物，除了需要使用機(jī)械手段，如水力噴射、壓縮空氣以外還要消耗一定的人力。此外，這些消除活動還可能造成襯里的損壞，從而使堆積更嚴(yán)重，襯里壽命受到影響。
SiC60#澆注料的使用，可有效地防止或大大地減輕堿性化合物的堆積。此襯料的價值就在于它可節(jié)省人力、物力，減少由于工廠停窯而造成的熟料產(chǎn)量的減少。此外，其壽命比常用的耐堿磚、耐堿澆注料長。
抗侵蝕性能對比
由于受來自窯料和窯氣滲入磚內(nèi)的堿化物等的侵蝕，形成膨脹性的鉀霞石、白榴石、使得上升煙道下部、喂料斜坡遭受堿蝕和吹掃的綜合破壞，導(dǎo)致該部位內(nèi)襯使用耐堿或耐堿澆注料的壽命仍只1~3年。
現(xiàn)將SiC60#澆注料與耐堿澆注料利用TV法進(jìn)行高溫下抗侵蝕試劑侵蝕性的比較試驗(yàn)。
將SiC60#澆注料、普通耐堿澆注料制成70mm×70mm×70mm的立方體試塊。與一個面的中心處鉆取一個直徑為25mm，深30mm的圓柱孔，試樣呈坩堝狀。用同材質(zhì)的尺寸為10mm×70mm×70mm的蓋板一塊，與相應(yīng)的坩堝配套，坩堝與蓋板在電熱干燥箱內(nèi)，于110±5℃烘至恒溫。
稱取化學(xué)純的無水碳酸鉀粉末8.0g，加入坩堝中，蓋嚴(yán)蓋板，在1100℃×6h抗K2CO3侵蝕試驗(yàn)。侵蝕試驗(yàn)結(jié)果的剖面狀態(tài)見圖1。
從圖1可知，耐堿性能：SiC60#澆注料大于普通耐堿澆注料。
SiC60#澆注料具有較好的抗侵蝕性的主要原因是通過控制Al2O3含量，有效地降低其氣孔率，同時使用了純度和致密度較高的SiC為主要骨料。
抗熱震穩(wěn)定性
以水冷卻介質(zhì)進(jìn)行的速熱—淬冷法熱震穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果表明：SiC60#澆注料經(jīng)1100℃—熱循環(huán)20次以后，試樣的表面無較大裂紋，優(yōu)于普通耐堿澆注料。熱震試驗(yàn)結(jié)果的外觀狀態(tài)見圖2。
強(qiáng)度
SiC#澆注料，由于超細(xì)微粉、復(fù)合外加劑的加入，使施工用水量減少，經(jīng)110℃烘干，其強(qiáng)度能大幅度地提高，隨著煅燒溫度的提高，澆注料的燒結(jié)程度也隨之提高。經(jīng)檢測，抗折強(qiáng)度110℃×3h為20.7MPa，提高了48%。而普通耐堿澆注料由于用625號高鋁水泥為結(jié)合劑進(jìn)行配置，110℃烘干后的抗折強(qiáng)度為7.0MPa，1000℃燒后的抗折強(qiáng)度為3.3MPa，中溫強(qiáng)度反而下降近50%，而且絕對值偏低。
由此可見，在工作溫度800~1200℃時，喂料室所用的SiC60#澆注料抗沖刷性能、耐磨性能比耐磨澆注料更為優(yōu)異。
結(jié)束語
(1)SiC60#澆注料與普通耐堿澆注料相比，具有更好的抗堿性，高溫處理后的抗折強(qiáng)度較高，其耐磨性、耐沖刷性能、抗熱震性能、防堵料性能都極其優(yōu)越，且合算下來更為經(jīng)濟(jì)。
(2)SiC60#澆注料已在國內(nèi)兩家大型水泥回轉(zhuǎn)窯上進(jìn)行了使用。結(jié)果表明：該澆注料施工性能好，施工質(zhì)量穩(wěn)定，施工簡單，可大大縮短施工周期，節(jié)省人力、時間和費(fèi)用。在使用過程中，墻體質(zhì)量可靠，高溫強(qiáng)度較高，使用壽命長，沒有出現(xiàn)爆裂、剝落等不良現(xiàn)象。
(3)SiC60#澆注料已成功地運(yùn)用于上升煙道下部、喂料斜坡，今后還將繼續(xù)拓寬使用部位，可望用于最熱兩級預(yù)熱器、分解爐、篦式冷卻機(jī)側(cè)墻。
