耐火水泥

耐火水泥铝酸盐耐火水泥

铝酸盐耐火水泥( Aluminate refractory cement) 通常由4份（按质量计）低钙铝酸盐耐火水泥熟料和1份高铝水泥熟料混合磨细而成的一种耐火水泥。与低钙铝酸盐耐火水泥相比：早期强度较高、耐火度接近、用途相同。

耐火水泥低钙铝酸盐耐火水泥

凡以优质铝矾上和优质白灰石为原料，按一定比例配合成适当成分的生料，经过烧结，所得以低钙铝酸盐为主要成分的熟料，磨成细粉，制成的一种具有耐火性的水硬性胶凝材料，称为低钙铝酸盐耐火水泥。

低钙铝酸盐耐火水泥（Low lime aluminate refractory cement）以优质矾土和石灰石按适当比例配合，经烧结、磨细而成的一种铝酸盐水泥。其成分一般为：氧化铝占70%，氧化钙占19%～23%，二氧化硅<4%，氧化铁<1.5%。矿物组成以二铝酸一钙为主，占60%～70%，耐火度在1650℃以上。与高铝水泥相比，主要差别为：氧化铝含量高、氧化钙含量低，早期强度低，耐火度高等。可与耐火度1770℃以上的耐火集料（如煅烧矾土、高铝砖碎块等）配制成耐火混凝土或耐火砂浆，用作水泥回转窑和其他工业窑炉的内衬。

其用途包括：（1）可与耐火度1770℃以上的耐火材料，如煅烧矾土、高铝砖碎块等，配制成耐火混凝土或耐火砂浆，用于某些高温窑炉作为耐火内衬以及某些长期受大气和雨水侵蚀作用的高温工程。（2）可与轻集料配制成隔热混凝上和耐热混凝上。（3）町与石棉配制成具有绝缘、耐热性能的石棉水泥制品 。

耐火水泥钙镁铝酸盐水泥

钙镁铝酸盐水泥(Calcium magnesium aluminate cement)是以优质矾土和白云石按适当比例配合，经烧结、磨细而成的一种铝酸盐水泥。钙镁铝酸盐水泥其成分一般为：氧化铝占66%～74%，氧化钙占13%～18%，氧化镁占10% ～13%．二氧化硅和氧化铁微量。矿物组成以铝酸钙和二铝酸钙占45%～60%，尖晶石占35%～50%。耐火度在1650℃以上。

钙镁铝酸盐水泥与低钙铝酸盐水泥相比，具有下列优点：耐熔渣及金属熔融体化学侵蚀性较强；在.氧化铝含量相同的情况下，由于尖晶石的存在，耐火度较高；拌合水较少，水泥硬化后孔隙率较低，煅烧收缩小；加热至1100℃脱水时的强度损失较小。钙镁铝酸盐水泥与电熔白刚玉等集料配制成混凝土，可用作水泥回转窑和其他工业窑炉的内衬。

耐火水泥是指耐火度不低于1580°C 的水泥。耐火水泥以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。按组成不同，可分为铝酸盐耐火水泥、低钙铝酸盐耐火水泥、钙镁铝酸盐水泥和白云石耐火水泥等。耐火水泥可用于胶结各种耐火集料（如刚玉、煅烧高铝矾土等），制成耐火砂浆或混凝土，用于水泥回转窑和其他工业窑炉作内衬。

耐火水泥耐火水泥炉衬烘烤时注意事宜

（1） 常温350℃阶段，最易引起局部爆裂，要特别注意缓慢烘烤。如在350℃保温后仍有大量蒸汽冒出，仍应减缓升温速度。

（2） 在通风不良、水气不易排出的条件下，要适当延长保温时间。

（3） 当用重油烘烤时，要严防重油喷在炉衬表面，以防局部爆裂。

（4） 当用木柴烘烤时，直接接触火焰处往往造成局部升温过急，应加以防护。

（5） 对新浇捣的耐火水泥，至少要经3天 后才可进行烘烤。

（6） 对耐火水泥炉衬的冷却也应缓慢，避免强制通风。

耐火水泥耐火水泥的技术要求

（1） 耐火水泥细度：水泥颗粒越细，比表面积越大，水化反应越快越充分，早期和后期强度都较高。国家规定：比表面积应大于300平方米每千克，否则为不合格。

（2） 耐火水泥凝结时间：为保证在施工时有充足的时间来完成搅拌、运输、成型等各种工艺，水泥的初凝时间不宜太短；施工完毕后，希望水泥能尽快硬化，产生强度，所以终凝时间不宜太长。耐火水泥的初凝时间不得早于45分，终凝时间不得迟于390分。

（3） 耐火水泥体积安定性：水泥浆体在凝结硬化过程中体积变化的均匀性称为水泥的体积安定性。如体积变化不均匀即体积安定性不良，容易产生翘曲和开裂，降低工程质量甚至出现事故。

又称高温水泥。在配制耐高温(耐火)混凝土时使用的添加有特殊材料的水泥。主要有：①以纯矾土和石灰石为主要原材料的低钙铝酸盐耐火水泥，包括法国的赛卡尔水泥 (Secar cement)。②以白云石为主要原材料，再加入磷灰石、铁矿石等制得的白云石高温水泥。③用高温下能产生化学反应而硬化的材料，如难熔的硫酸盐、硼酸盐和磷酸盐作为胶结材的耐高温水泥等。

水冷壁主要有两类，即光管式水冷壁和膜式水冷壁，如图1《水冷壁管的型式》（1-管子；2-耐火层；3-绝热层；4-护板；5-扁钢；6-鳍片管；7-特制销钉；8-耐火水泥；9-耐火材料）所示。其中(a)光管；(b)鳍片管焊成的膜式水冷壁；(c)用扁钢焊成的膜式水冷壁；(d)涂有耐火水泥的销钉管水冷壁；(e)涂有耐火水泥的销钉管膜式水冷壁。

光管式水冷壁就是通过锅筒及集箱连接起来的一排布置在炉墙内侧的光管受热面；膜式水冷壁就是各光管之间用鳍片或扁钢焊接成的一组管屏。光管水冷壁是由普通的无缝钢管弯制而成，一般是贴近燃烧室炉墙内壁、互相平行地垂直布置，上端与锅筒或上集箱连接，下端与下集箱连接。

水冷壁管布置的紧密程度用管子的相对节距来表示。管子的节距s与外径d之比(即s/d)称为相对节距。相对节距不同，说明水冷壁的吸热量和对炉墙的保护程度不同。若d不变，相对节距减小，说明s减小，管子排列紧密，即在同样大小的炉膛内布置水冷壁管多，水冷壁的吸热量大，炉墙的安全性增强，但火焰照射到炉墙上的辐射热量减少，炉墙对管子的反射热量少，管子金属的利用率低；相反，相对节距增大，水冷壁管的总的吸热量减小，对炉墙的保护作用差．但管子的利用率较高。

在一定的s/d下，水冷壁管中心线至炉墙内表面的距离e与管子外径的比值(即e/d)对水冷壁的吸热量及炉墙的保护作用也有影响，若e/d的数值大，则炉墙接受火焰的辐射热多。若d不变，说明管子与炉墙之间的距离增加，炉墙内表面对管子的辐射作用增强，因而水冷壁管的吸热量也较多。但这时炉墙温度升高，炉墙上容易结渣，焊在水冷壁管背面起固定作用的拉杆也容易烧坏。

现代锅炉为了减轻炉墙重量，常将水冷壁的一半埋在炉墙中(e=0)，这种炉墙称为敷管式炉墙。这种炉墙的主要优点是炉墙温度较低，炉墙可以减薄，使安装方便、节省材料，能够减轻锅炉的重量。自然循环锅炉常用的水冷壁管外径有60、76、83 mm等，壁厚为3.5～6mm。管径越小，遮盖同样面积的炉墙所消耗的金属越少。

光管式水冷壁具有制造、安装简单等优点。但它的缺点是保护炉墙的作用小，炉膛漏风严重。由于焊接工艺的限制，以前普遍采用光管式水冷壁。现代小型锅炉受制造成本的限制时，有时也采用光管式水冷壁。