耐火浇注料属于不定型耐火材料,由耐火骨料、粉料、结合剂、外加剂按比例混合制成,加水或者结合液搅拌后可直接浇注成型,无需预先烧制耐火砖,施工灵活,是工业高温窑炉维修、新建内衬常用的材料。根据材质、性能可以分为铝硅质、碱性、碳化硅质、保温轻质、特种浇注料五大类,不同种类适用工况差别很大。
铝硅质浇注料是应用较广的基础品类,按照氧化铝含量划分等级。黏土浇注料氧化铝含量偏低,价格经济,耐热冲击性较好,多用于锅炉烟道、低温炉段、余热设备内衬,长期使用温度一般在 1200‑1300℃。高铝浇注料以高铝矾土熟料作为骨料,随着氧化铝含量升高,耐高温、抗渣侵蚀能力不断增强,中高铝浇注料可承受 1350‑1500℃高温,适合热处理炉、加热炉、中频炉炉坡、钢包内衬等部位。刚玉浇注料氧化铝含量超过 90%,耐火度高、杂质少,能够耐受 1600℃以上高温,多用于高温熔炼区、烧嘴等损耗严重的关键位置。
碱性浇注料主要原料为镁砂、镁铝尖晶石,核心成分为氧化镁。优点是抗碱性炉渣腐蚀能力强,可以抵御钢渣、有色金属熔渣侵蚀,多用于炼钢炉、回转窑、有色金属冶炼设备。缺点是抗热震性能偏弱,烘炉升温需要放缓速度,否则容易开裂剥落。镁铝尖晶石浇注料,改善纯镁质材料热稳定性差的短板,使用寿命更长,是高温工业窑炉修补常用材料。
碳化硅浇注料骨料添加碳化硅颗粒,导热性能好、耐磨抗冲刷、抗热震性能优异,可以承受温度频繁骤升骤降,适合物料高速冲刷的区域,例如旋风筒、下料管道、炉门、出渣口,常被用于水泥、垃圾焚烧炉、锅炉炉膛易磨损部位。
轻质保温浇注料骨料选用多孔轻质原料,整体密度小、导热系数低,保温隔热效果突出,主要承担保温节能的作用,不适合直接接触熔融物料。一般作为窑炉保温层,铺设在工作层后侧,减少热量向外流失,降低设备能耗,使用温度普遍低于同材质重质浇注料。
特种浇注料包含莫来石浇注料、钢纤维增强浇注料等。钢纤维浇注料内部添加耐热钢纤维,可以有效控制裂纹延伸,提升结构强度,适合炉口、振动大、容易开裂的位置;莫来石浇注料热膨胀小,高温结构稳定,多用于陶瓷窑、推板窑。
实际选用浇注料,需要综合工作温度、炉渣酸碱性、冲刷磨损程度,区分工作层与保温层,搭配对应的施工养护方案,才能充分发挥材料性能,延长窑炉内衬使用寿命,降低运维成本。