耐火混凝土在高溫窯爐的應用

發布時間：2022/6/2 17:31:17

耐火混凝土，又稱之為耐火澆築料，耐火澆注料，耐火砼，屬於不定形耐火材料，該產品采用骨料、粉料和結合劑，與普通混凝土的主要區別在於一個是常溫使用，一個是高溫環境使用。

矽酸鹽水泥混凝土一般不能承受高溫工作條件，在水化過程中沉澱氫氧化鈣，在高溫下變成氧化鈣；石灰石作為骨料，在高溫下加熱分解，強度受損。普通混凝土隻能用於爐基和煙300度以下的低溫部分。耐火混凝土的使用溫度可達900度以上。

耐火混凝土與耐火磚相比的優點特性為：

（1）耐火度與同材質的耐火磚相差不大，但由於耐火混凝土（澆注料）未經燒結，初次加熱時收縮較大，故荷重軟化點比耐火磚略低。

（2）耐火混凝土由於低溫膠結劑料的作用，常溫耐壓強度較高。同時因為砌體的整體性好，爐子的氣密性好，不易變形，爐子抗機械震動和衝擊的性能比磚的砌體好。例如用於均熱爐的側牆上部，該處機械磨損和碰撞都比較厲害，壽命比磚砌的以高了數倍。

（3）熱穩定性好，采用的主材料（耐火骨料和粉料）全部是經高溫煆燒後的熟料，膨脹與膠結料的收縮相抵消，故砌體的熱膨脹相對來說比耐火磚小，溫度應力也小，而且結構中有各種網狀、針狀、鏈狀的結晶相。抗低溫度應力能力強。例如用來澆注均熱爐爐口及爐蓋，壽命延長到一年半。

（4）生產工藝簡單，取消了複雜的製磚工序。經支模、澆注成型、養護、烘烤後即可投入生產使用，可以製成各種預製塊，並能機械化施工，大大加快了築爐速度，比砌磚效率提高十多倍。

耐火混凝土分類：

①普通耐火混凝土。所使用的骨料包括高鋁、粘土、矽、堿性材料（鎂砂、鉻鐵礦、白雲石等）或特殊材料（碳、碳化矽、鋯英石等）。也可以使用幾種耐火骨料組合。

②保溫耐火混凝土。主要由耐火輕骨料製成。使用的輕骨料包括膨脹珍珠岩、蛭石、陶粒、多孔粘土熟料、空心氧化鋁球等，也可與幾種耐火輕骨料或耐火骨料結合。

耐火混凝土中使用的膠結料有高鋁水泥、磷酸鹽膠結料、水玻璃膠結料、粘土等。

耐火混凝土的組成包括骨料、粘合劑和外加劑。根據不同的粘合劑，可分為矽酸鹽水泥耐火混凝土、鋁酸鹽水泥耐火混凝土、水玻璃耐火混凝土、磷酸鹽耐火混凝土、鎂耐火

混凝土和粘土結合耐火澆築材料

耐火混凝土的使用溫度取決於骨料和粘合劑的數量。骨料來源廣泛，常用的有廢耐火磚或燒結粘土熟料、焦寶石熟料等。對耐火性要求較高的骨料有鋯英石、鉻渣等鉻渣等材料。骨料應破碎到一定粒度，並按厚度適當配合。為了提高混凝土的耐剝落性、耐磨性和熱穩定性，可以添加耐熱鋼纖維。骨料占耐火混凝土的65%-80%。

在製備耐火混凝土時，在滿足施工要求的情況下，應盡可能降低水灰比，因為水灰比的耐壓強度、荷載軟化溫度等性能會產生不同的影響。因此，河南耐火材料廠建議在保證施工和易}生的前提下，盡量減少耐火混凝土的用水量。

摻合料一般采用骨料相同材質的細粉，粒度小於0.088mm，不小於70%。添加摻合料可使泥漿更容易混合，有助於提高產品的密度。軟化荷載，減少重燒和收縮。混凝土中的慘和材料占10%-30%。

粘合劑占混凝土的7%-20%。矽酸鹽水泥作為耐火混凝土的粘合劑，必須消除氧化鈣的作用。當添加50%-100%的細粘土熟料粉作為外加劑時，與氧化鈣結合成穩定的矽酸鈣和鋁酸鈣礦物。該耐火混凝土成本低，可用於1000度以下，溫度波動小，無酸堿腐蝕，如設備基礎、煙道、煙管等。

矽酸鹽耐火混凝土是以明礬水泥為粘結材料，以明礬熟料為骨料和混合材料製成的水硬混凝土。明礬水泥的主要礦物是鋁酸鈣，水化速度快，硬化快，早期強度高。

水玻璃混凝土是以水玻璃為凝土，由水玻璃製成，並添加適量的矽氟酸鈉作為凝膠促進劑。水玻璃水解產生矽膠，將骨料和外加劑連接在一起。該混凝土強度相對較高，但耐火性和荷載軟化點較低，適用於強度低於1000度的地方。耐磨性好，耐酸腐蝕，但不能用於經常有水或水蒸氣的地方。

磷酸耐火混凝土是以工業磷酸為膠結材料，有時加入適量的明礬土水泥作為促凝劑製成的熱硬混凝土。該混凝土的特點是在室溫下不硬化和固化。為了使其固化並具有一定的強度，應添加促凝劑。加熱500度後500度，強度也增加，但在800度附近，低中溫強度是其缺點，強度隨溫度升高，該混凝土具有優異的耐火性、耐磨性、耐渣性、耐急冷熱性，可長期應用於1400-1600度。

耐火混凝土可直接澆築在熱工設備上的模板上，並添加錨固件。搗固後，可達到一定的維護期。也可製成拱頂、天花板、爐牆、爐蓋、爐門等預製塊，施工更換方便。

輕質耐熱混凝土施工應留伸縮縫嗎？

由於耐火磚和輕質耐熱襯裏的膨脹和收縮性能不同，一般應在耐火磚爐牆上留下膨脹縫，而輕質耐熱襯裏應留下伸縮縫。耐火磚的膨脹量隨溫度的升高而增加，而輕質耐熱襯裏在溫度升高時有少量膨脹，但冷卻後會有較大的收縮，即殘餘收縮。在以後的操作中，如果加熱的高溫度不超過第一次加熱的溫度，襯裏會隨著溫度的升高和降低而上下移動。因此，大麵積襯裏不需要像耐火磚牆那樣留下較大的膨脹縫，而隻需每1-2米留出寬度為3-5mm的伸縮縫。深度約為襯裏厚度的三分之一。

使用耐熱混凝土伸縮縫

(1)襯裏在第一次加熱過程中稍微膨脹，伸縮縫可膨脹引起的內應力。

(1)耐火性與同材質耐火磚相差不大，但由於耐火混凝土(澆注料)未燒結，初次加熱時收縮較大，荷載軟化點略低於耐火磚。

（2）由於低溫粘合劑材料的作用，耐火混凝土在室溫下具有較高的耐壓強度。同時，由於砌體的完整性好，爐的氣密性好，不易變形，爐的機械振動和衝擊性能優於磚砌體。例如，在均熱爐的側牆上部，機械磨損和碰撞較嚴重，使用壽命比磚高幾倍。

（3）熱穩定性好熱穩定性。主要材料（耐火骨料和粉末）均為高溫煆燒後的熟料，膨脹與粘合劑的收縮相抵消。因此，砌體的熱膨脹相對小於耐火磚，溫度應力較小，結構中有各種網狀、針狀和鏈狀晶體相。具有較強的抗低溫應力能力。例如，用於澆築均熱爐口和爐蓋，使用壽命延長到一年半。

(4)生產工藝簡單，取消了複雜的製磚工藝。經支模、澆注成型、養護、烘烤後即可投入生產使用，可製成各種預製塊，並可機械化施工，大大加快了施工速度，遠高於砌磚效率。

耐火混凝土裂縫的原因

(1)水灰比過大，表麵產生氣孔和裂紋；

(2)水泥用量過大，收縮裂紋；

(3)維護不良或不及時，表麵脫水，幹縮裂紋；

(4)坍落度過大，澆築過高過厚，素漿浮麵開裂；

(5)拆模過早，用力不當撬開混凝土；

(6)混凝土表麵抹壓不實；

(7)鋼筋保護層太薄，順筋而裂；

(8)缺箍筋。溫度筋使混凝土開裂；

(9)大體積混凝土不降低內外溫差；

(10)孔角等應用集中處無鋼筋。

(11)混凝土裂縫的原因及特點。

矽灰是耐火原料的混凝土。

如何選擇好的耐火混凝土廠家？

如何選擇一個好的耐火混凝土製造商？這個問題可能是想從混凝土行業生產的客戶和朋友需要了解的問題之一，那麼如何選擇一個質量好、質量好的混凝土製造商呢？先，我們必須去常規製造商，然後簡單地檢查混凝土的質量。如果條件允許，我們可以要求製作預製塊，然後在滿意後開始簽訂合同。

耐火混凝土為不燒製品，生產工藝簡單，節省能源，可根據施工部位澆注成任意形狀,整體性比耐火磚內襯好,適宜於機械化施工，定期檢查及維修可延長爐襯壽命。耐火混凝土主要用於冶金、石油、化工、建築材料、機械等工業窯爐中。一般使用溫度為1300～1600℃。使用溫度低於900℃的耐火混凝土稱為耐熱混凝土，主要用於熱工設備的基礎、煙囪、煙道等構築物中。