预分解窑内,碱、硫等有害化合物和熟料熔融物易对耐火材料衬体渗透,损坏耐火材料。为防止渗透,采用致密的低水泥耐火浇注料(LCC)效果较好,但缺点是烘干升温时,速度快会产生裂纹和爆裂。为减少时间,有些生产厂家采用预制件,但预制件安装的前提是筒体必须规整。另一个解决途径是采用可快速烘干升温的无水泥耐火浇注料。Calderys耐火材料公司开发了用于快速烘干升温的无水泥耐火浇注料,情况如下:
传统的低水泥耐火浇注料内含有铝酸钙水泥,此类水泥含有大量的化学结合水化物,在烘干升温时,水蒸气在浇注体内通过孔隙移除,对于致密的低水泥耐火浇注料,若快速烘干升温,则水蒸气得不到移除而在衬体内产生蒸气压力,致使衬体出现裂纹和爆裂。
无水泥和低水泥耐火浇注料具有同样高密度和低孔隙率,在20~200℃范围内,渗透性也相等(图1),但加热至600℃时,则低水泥耐火浇注料达到最大的蒸气压力2.0MPa,而无水泥耐火浇注料仅为0.6MPa(图2)。表明其渗透性数值是低水泥耐火浇注料的2~5倍,因此可以快速烘干、升温,时间可以节省60%(图3),其他优点是检修安装时可降低能量消耗和减少SOx排放。
表1 低水泥、无水泥耐火浇注料产品主要性能
无水泥耐火浇注料无需特殊的安装装置,现场安装条件与低水泥耐火浇注料相同。另一优点是此类材料自始至终具有抗热负荷高、抗磨蚀强的性能,可配制不同性能需求的产品(表1)。
上述产品在德国多个工厂使用,反映良好。