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(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
加熱爐的烘爐過(guò)程主要是耐火爐襯中水分的析出過(guò)程及澆注料本身的高溫?zé)Y(jié)過(guò)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(guò)程。
澆注料是經(jīng)過(guò)澆注、振搗施工，其透氣性很差，若蒸發(fā)速度過(guò)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(guò)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(guò)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。
