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1、水泥窑篦冷机用耐火预制件Precast for grate cooler of cement kiln编制说明北京金隅通达耐火技术有限公司2021年1月目 录1、任务来源和工作简况21.1 任务来源21.2 主要工作过程32、标准编制原则和主要内容42.1 标准编制原则42.2 标准主要内容42.2.1 标准的适用范围42.2.2 引用文件42.2.3 产品分类52.2.4技术要求及测定方法63、主要实验和验证情况分析104、标准中涉及专利情况说明145、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况146、采用国际标准147、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调158、重大分歧意见
2、的处理经过和依据159、标准性质的建议说明1510、标贯彻标准的要求和措施建议1511 废止现行有关标准的建议1512 其他应说明的事项15水泥窑篦冷机用耐火预制件标准编制说明1、任务来源和工作简况1.1 任务来源随着水泥工艺的不断发展以及窑炉产量的不断加大，水泥窑系统的工况越来越复杂，对配套使用的耐火材料也提出了新的要求。目前，全国新型干法水泥熟料生产线均配套篦式冷却机，其耐火材料配置还是以常规耐火浇注料为主，其性能难以满足现在的使用需求。耐火预制件产品具有性能优异、过程可控、施工方便等优点，篦冷机使用耐火预制件后，成功的实现了耐火衬体的“模块化”施工，解决了传统浇注料衬体易爆裂、易磨损的问
3、题，大幅度延长了使用寿命。耐火预制件在我国日产万吨的水泥熟料生产线的篦冷机中都得到了成功应用，说明水泥窑篦冷机用耐火预制件发展达到了一个新的高度。在国家“绿色耐材”理念的倡导下，预制件在水泥窑篦冷机的使用必定更加广泛。但目前的耐火预制件产品还没有统一的产品规范，产品质量良莠不齐。因此制定水泥窑篦冷机用耐火预制件标准已经迫在眉睫。根据中国建筑材料联合会文件（中建材联标发202049 号）的“关于下达2020年第六批协会标准制修订计划的通知”要求，水泥窑篦冷机用耐火预制件列入了团体标准编写计划，计划号为2020-44-xb-jh，标准的归口管理单位为中国建筑材料联合会，负责起草单位为北京金隅通达耐
4、火技术有限公司（以下简称通达公司）。1.2 主要工作过程通达公司在申请本标准之前，首先对水泥生产企业对篦冷机用耐火预制件的使用需求情况及市场现有的篦冷机用耐火预制件产品的行业状况和国内外相关标准文件进行了广泛调研分析。2020年6月标准任务下达后，通达公司立于2020年7月在北京召开了标准编写启动会议，成立了标准编制工作组，讨论了标准起草工作计划、人员安排和分工。2020年9月，工作组在北京召开第二次工作会议。讨论确定水泥窑篦冷机用耐火预制件产品的技术指标及检测方法。工作会后，工作小组即按照工作组讨论稿要求的试验项目和试验方法安排了试验验证，汇总试验数据，形成水泥窑篦冷机用耐火预制件标准初稿。
5、2020年11月，工作组在北京召开第三次工作会议，通过分析实验数据结果，对标准初稿内容进行讨论、修改，形成水泥窑篦冷机用耐火预制件团体标准征求意见稿。2、标准编制原则和主要内容2.1 标准编制原则根据GB/T 1.1-2020的编写要求编写。遵从以下规则：贯彻执行国家的政策、法规，与现行其他国家标准协调一致的原则；技术指标制定先进可行、规范合理的原则；标准制定突出产品特性，促进行业健康发展和产品推广的原则。标准制定过程中参考了个生产企业产品的技术指标，试验方法主要采用现行的国家标准和行业标准，以保证标准中技术指标的准确性、科学性与可比性，各项指标值在满足工程要求的前提下根据所收集各生产企业试样
6、试验验证结果确定。2.2 标准主要内容2.2.1 标准的适用范围本标准规定了水泥窑篦冷机用耐火预制件的术语和定义、分类和标记、原材料、技术要求、试验方法、检验规则及标志、运输、贮存等要求。本标准的适用范围为水泥窑篦冷机用耐火预制件，包括篦冷机喉部、矮墙、直墙及顶盖部位。虽然篦冷机矮墙和喉部的工艺工况及使用温度上有所不同，但在耐火材料的设计、衬里结构、施工应用等方面的有一致性，所使用的预制件产品都是要具有较好的耐磨性和热震稳定性。因此，将此类产品整合成一个的产品标准，称之为水泥窑篦冷机用耐火预制件。2.2.2 引用文件本标准在制定过程中主要引用和参考了以下标准：（1） GB/T 5072-200
7、8 耐火材料 常温耐压强度试验方法引用了该标准作为水泥窑篦冷机用耐火预制件产品常温耐压强度指标的测定方法依据。（2） GB/T 5989-2008 荷重软化温度试验方法 视差升温法引用了该标准作为水泥窑篦冷机用耐火预制件荷重软化温度指标的测定方法依据。（3） GB/T 6900-2016 铝硅系耐火材料化学分析方法引用了该标准中第9章的内容作为水泥窑篦冷机用耐火预制件Al2O3含量测定方法依据。（4） GB/T 7321-2017 定形耐火制品试样制备方法引用了该标准作为水泥窑篦冷机用耐火预制件试样制备方法依据。（5） GB/T 10325-2012 定形耐火制品验收抽样检验规则引用了该标准作
8、为水泥窑篦冷机用耐火预制件产品抽样检验方法依据。（6） GB/T 10326-2016 定形耐火制品尺寸、外观及断面的检查方法引用了该标准作为水泥窑篦冷机用耐火预制件尺寸偏差、外观质量的检验方法依据。（7） GB/T 16546-1996 定形耐火制品包装、标志、运输和储存引用了该标准作为水泥窑篦冷机用耐火预制件包装、标志、运输和储备方法依据。（8） GB/T 16555-2017 含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法引用了该标准中12.1内容作为水泥窑篦冷机用耐火预制件SiC含量测定方法依据。（9） GB/T 18301-2012 耐火材料常温耐磨性试验方法 引用了该标准第7章节的内容作
9、为水泥窑篦冷机用耐火预制件常温耐磨性指标的测定方法依据。（10） GB/T 30873-2014 耐火材料 抗热震性试验方法引用了该标准第5章节内容作为水泥窑篦冷机用耐火预制件抗热震性指标测定方法依据。（11）YB/T 5200-2017 致密耐火浇注料显气孔率和体积密度试验方法引用了该标准内容作为水泥窑篦冷机用耐火预制件体积密度指标测定方法依据。本标准制定过程中，还参考了JC T2196-2013 水泥回转窑用耐火材料使用规程。参考了该标准中水泥窑冷却机用耐火材料技术指标。 2.2.3 产品分类本标准中，按照预制件产品的热处理方式的不同将预制件产品分为预制烘干和预制烧成两类。热处理温度在60
10、0以下的为预制烘干，代号为YH；热处理温度在1100以上的为预制烧成，代号YS。按照Al2O3和SiC含量百分比分为60、70、80、90四类。综合热处理方式和Al2O3和SiC含量百分比两个项目，将篦冷机预制件产品确定为八个牌号，分别为：YH-60、YH-70、YH-80、YH-90、YS-60、YS-70、YS-80、YH-90。2.2.4技术要求及测定方法标准制定过程中通过召开工作会议、验证试验结果分析等形式，最终确定了本标准的各项技术指标要求，具体内容包括：2.2.4.1 外观质量水泥窑篦冷机用耐火预制件外观质量的检验项目主要包括尺寸偏差、角缺陷、棱缺陷、裂纹等。检验方法按照GB/T
11、10326-2016描述的试验方法进行，相关技术要求见表1。表1 预制件外观质量技术要求项目指标角缺陷50mm允许 5080mm不允许棱缺陷50mm允许 5080mm不允许非贯穿裂纹宽度0.5mm裂纹长度70mm，允许2条宽度0.51mm裂纹长度70mm，允许1条宽度1mm不允许贯穿裂纹不允许2.2.4.2 尺寸偏差检验主要包括预制件的长度、宽度及厚度的尺寸偏差，检验方法按照GB/T 10326-2016描述的试验方法进行。根据实际产品情况，将控制范围分为三类，分别为：小于等于200mm、200300mm和大于等于300mm。控制预制件产品尺寸偏差，主要是为保证预制件产品的尺寸误差处于合理的范
12、围，进而保证砌筑砌筑质量，提高预制件耐火衬体的使用效果。预留孔、槽、预埋金属件位置偏差要求是为满足安装过程与设备及连接金属锚固件的准确匹配的要求，确保预制件的牢固、稳定。尺寸偏差技术要求见表2。表2 预制件尺寸偏差技术要求项目范围(mm)指标(mm)尺寸允许偏差200120030023003预留孔、槽、预埋金属件位置偏差22.2.4.4 常温耐磨性耐磨性是预制件的关键性能指标。水泥窑篦冷机内的耐火材料由于长时间收到水泥熟料及夹杂飞砂料的高温二次风的冲刷，磨损是常见的损坏方式。目前，关于耐火材料耐磨性普遍采用GB/T 18301-2012 的试验方法。国外以及国内一些科研单位已尝试模拟高温状态下
13、检测材料的耐磨性，并开发出高温耐磨试验机。经过两种方法的耐磨性测试，材料在高温下的磨损程度比常温下要轻的多。经分析，材料在1200以下存在的内部结构晶型转变的可能性较小，而且高温条件下耐磨介质的硬度对检测材料的耐磨值影响较大，没有可比性。因此，本标准采用常温耐磨性试验方法为标准，参考JC/T 2196-2013中水泥窑冷却机使用耐火材料的耐磨性要求，结合验证试验数据分析，对预制件的常温耐磨性指标要求设定见表3。表3 预制件常温耐磨性技术要求项目规定值YH-60YH-70YH-80YH-90YS-60YS-70YS-80YH-90常温耐磨性/cm36.05.02.2.4.5 常温耐压强度耐压强度
14、是制品指因受外力施压而被破坏时的强度极限。这直接影响着制品在使用中受到外力时，是否可以在一定力值范围内不破坏。测量热处理后的冷态耐压强度是判断耐火制品质量的常用检验项目，具有较大的指导意义。本标准中耐压强度采用热处理后的冷态耐压强度典型值作为判定指标。在本标准中，参考JC/T 2196-2013中水泥窑冷却机使用耐火材料的耐压强度要求，结合验证试验数据分析，对预制件的常温压强度指标要求设定见表4。表4 预制件常温耐压强度技术要求项目规定值YH-60YH-70YH-80YH-90YS-60YS-70YS-80YH-90常温耐压强度/MPa 808090100901001001002.2.4.6
15、抗热震性抗热震性是耐火制品抵抗温度的急剧变化而不被破坏的能力，是耐火制品的关键性指标。篦冷机是水泥熟料主要冷却设备，通过风机将外部冷空气导入篦冷机与水泥熟料进行热交换以达到熟料的冷却目的。冷却风量、熟料料层厚度及篦床运动速度等因素均会导致内部温度波动。因此，篦冷机用预制件需要有良好的抗热震性以保证使用的稳定性。参考JC/T 2196-2013中水泥窑冷却机使用耐火材料的抗热震性要求，本标准中抗热震性选用1100水冷次数作为判定指标，结合验证试验数据分析，对预制件的抗热震性指标要求设定见表5。表5 预制件抗热震性技术要求项目规定值YH-60YH-70YH-80YH-90YS-60YS-70YS-80YH-90抗热震性（1100，水冷/次） 1215
