140t/h推鋼蓄熱式加熱爐，應(yīng)鋼廠整體生產(chǎn)計(jì)劃要求加熱爐在 168 h 內(nèi)烘爐完畢，投入生產(chǎn)。 該加熱爐的爐墻、爐頂及蓄熱箱均采用低水泥澆注料整體澆注而成，建成后已經(jīng)自然干燥了7d 以上。若要在 168 h 內(nèi)完成烘爐的話，需要對(duì)低水泥澆注料的干燥特性進(jìn)行詳盡透徹的分析方能實(shí)際操作，盲目蠻干的話將可能給該鋼廠及我公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
加熱爐的烘爐過程主要是耐火爐襯中水分的析出過程及澆注料本身的高溫?zé)Y(jié)過程。水分是不斷的從耐火澆注料澆注的爐墻、爐頂中沿梯度析出，其實(shí)質(zhì)就是水在澆注料表面受熱汽化，內(nèi)部水分不斷向澆注料表面補(bǔ)充再蒸發(fā)的過程。
澆注料是經(jīng)過澆注、振搗施工，其透氣性很差，若蒸發(fā)速度過快，內(nèi)部水分不能及時(shí)逸出，使?jié)沧⒘蟽?nèi)部的張力增大，一旦張力超過尚未燒結(jié)的澆注料的抗壓強(qiáng)度，就會(huì)使?fàn)t墻、爐頂?shù)臐沧⒘媳鸦騽兟�。因此想要以低水泥澆注料為主要耐火爐襯的加熱爐實(shí)現(xiàn)快速烘爐就是要找到合理的升溫速度，使水分析出的速度最大化，同時(shí)保證澆注料內(nèi)部的張力小于其當(dāng)時(shí)的抗壓強(qiáng)度，才能保證加熱爐的快速安全的烘爐。
低水泥澆注料中的水分為兩個(gè)部分，分別是澆注施工時(shí)摻入的水分和澆注料水泥水化合物、骨料的結(jié)合水。使用的低水泥澆注料的水分摻入比為 9.5% ，其失水過程和失水百分率分別如圖 1、圖 2。由圖 1 看出澆注料急劇失水溫度分為三個(gè)階段，分別為20 ℃～200 ℃，280 ℃～330 ℃以及480 ℃～550 ℃。由圖 2 看出 600 ℃以前大約有 90% 的水分失掉，因此 600 ℃ 以前是烘爐干燥的重點(diǎn)，而三個(gè)急劇失水溫度段更是重中之重。
低水泥澆注料中使用的是鋁酸鈣水泥，澆注料水泥的石水化合物主要是 CAH10，AH3，C2，AH8，C3AH6。當(dāng) 溫度達(dá)到一定的時(shí)候時(shí)這些化合物就會(huì)分解放出H離子，與O2 結(jié)合生成水，其脫水反應(yīng)情況為: 150 ℃以下:
CAH10→CAH7+3H;
CAH7→CA+7H;
3CAH10→CAH6 + 2AH3+18H。
290～330 ℃ : 7C3AH6→C12A7+9C +42H。
500 ℃左右: AH→γ－A+H。
骨料為高鋁質(zhì)原料，當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí)，其結(jié)合水也要分解脫出，脫水反應(yīng)為:
450～550 ℃ : α－Al2O3·H2O→α－Al2O3+H2O。
250～300 ℃ : Al2O3·H2O→γ－Al2O3+H2O。
900～1 200 ℃ : γ－Al2O3→α－Al2O3+H2O。
1150～1250 ℃ : 3(Al2O3·SiO2·2H2O) → 3Al2O3·2SiO2 + 6H2O。
由以上的脫水反應(yīng)方程式看出，水泥中的石水化合物和骨料中的結(jié)合水的脫水溫度與澆注料急劇失水階段一致。
