水泥熟料的化学成分对挂窑皮性能的影响-找耐火材料网

水泥熟料的化学成分对挂窑皮性能的影响

发布日期： 2016-05-04 00:00:00 阅读量（451）作者：

Das等研究了水泥熟料成分对挂窑皮性能的影响，研究使用了A、B、C、D、E、F六种成分的水泥生料，采用静态和动态方法评价其挂窑皮性能。

静态法将直接结合镁铬砖切成10cm×10cm×7.5cm的砖块，钻一个声Ø5cm×4.5cm的洞，填入水泥生料，在1450℃煅烧4h，冷却后观察熟料粘接情况。动态法采用Ø11.5cm×46cm的回转窑，转速为3.5r/min，以天然气和氧气为燃料，升温到1450℃，以2kg/h的速度喂料，持续喂料4h。冷却后，测试窑皮厚度和硅酸盐相渗入耐火砖的深度。

水泥熟料的铝率显著影响熟料的黏附行为

静态法实验的结果表明，水泥熟料的铝率显著影响熟料的黏附行为。随铝率的降低，熟料的黏附变得更加结实。这说明黏度低的熟料液相更容易润湿耐火材料，增强液相的渗入和形成稳定的窑皮。但是，随铝率降低，熟料中硅酸盐相对耐火材料的渗入也变得严重。尽管硅酸盐的渗入对形成窑皮有利，但过度的渗入意味着热震稳定性的降低，如图14-5所示。

动态实验表明，熟料液相的凝固梯度值或SG(solidification gradient)值显著地影响窑皮的厚度。SG的表达式为：

SG—1450℃下熟料液相(％)-1338℃下熟料液相(％) (14—2)

式中，熟料液相的计算公式如下。

1450℃下液相=3.0×(Al2O3％)+2.22×(Fe2O3％)

IM>1．38时：

1338℃下液相一6.8×(Fe2O3％) (14-3)

IM<1.38时：

1338℃下液相=8.2l×(A12O3%)一5.24×(Fe2O3%)

实验结果表明，随SG的增加，温度降低时就会有更多的物质凝固，窑料更容易被“冻结”在窑皮上，使窑皮厚度增加，如图14-6所示。

随着SG值的增加，实验窑挂上窑皮的厚度增加。随着窑皮厚度的增加，耐火材料受到更好的保护，硅酸盐相对耐火材料的侵蚀深度得以减少。如图14-7所示。

图14-7中，B号窑料铝率IM=1.36、SG=1.37，低的铝率和液相凝固梯度使硅酸盐相深入侵入砖体，使耐火材料变得对热震十分敏感。E、F号窑料的IM值分别为2.8和3.6，SG值分别为10.6和12.6。高的铝率使熟料液相难以润湿耐火砖，一时挂不上窑皮，使耐火材料较长时间受到高温作用；高的凝固梯度又使窑皮挂上去后，很快长厚而垮落。所以，窑衬将频繁受到热震的作用。A、C、D号窑料的IM=1.21～2.00，SG=4.2～7.2，铝率和凝固梯度的数值适中，从而具有最好的挂窑皮性。

随后的工业实验表明，熟料的IM<2.0，sG=3～5时，窑皮最好、筒体温度最低。如果SG太高(8～10)，形成的窑皮很厚，简体温度也低，但窑皮的自重大、不稳定，易使耐火材料受到热震作用。如果SG太低(1～2)，形成的窑皮很薄，筒体温度很高，如图14-8所示。

水泥孰料液相量对窑体温度的影响