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水泥窯用耐火材料的損壞因素及各種耐火磚的理化指標

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2017-11-06

水泥窯是將生料燒成熟料,窯襯耐火材料受到的綜合影響因素如下:

(1)溫度因素;

(2)化學侵蝕;

(3)機械磨損。

上述諸因素的影響,在窯內各部分尚有差異。因此,水泥窯用耐火材料的選擇,要與各部位工作條件相適應,即采用多品種合理配套的材料。

對窯襯影響的因素如下:

(1)溫度因素。水泥窯各部位的溫度不同,對窯的材料要求不一。


大型預分解窯(PC窯)使用高效冷卻機和多風道燒嘴,窯頭又加強了密閉。在河北某水泥廠,日產熟料4000t的Φ4.7m×74m窯上,二次空氣溫度約1150℃,窯尾氣流溫度1050~1100℃,更高1200℃,且離窯筒熟料溫度達1400℃。在過渡帶、燒成帶、冷卻帶、窯門罩、冷卻機、喉部和燒嘴等處溫度差異明顯,必須相應采用系列的新型材料。

溫度波動,磚內部產生熱應力,造成磚的破壞。水泥窯內火焰溫度約1700~1800℃,熱量主要通過輻射傳給窯襯材料,而窯襯材料的表面溫度隨窯的轉動而發生周期性的變化,溫度達200℃以上。窯的轉速為1~3r/min,即窯襯材料每天經受1400~4300次溫度茶、差為200℃以上的熱應力作用。無疑,宜選擇耐溫度變化的窯襯材料,即抗熱震性優良的材料。

(2)化學侵蝕。在懸浮預熱器窯(SP窯)、窯外分解窯(PC窯)和立波爾窯系統內,由原料和燃料中帶來堿、硫酸鹽和氯化物等揮發性組分揮發激素,反復循環,導致窯中這些組分富集。與原始生料相比,更熱級預熱器窯中K2O+Na2O,SO2和Cl-的含量分別增達3~5倍和80~100倍。相應部位窯氣中這些組分的含量也增加,滲入磚內,使磚破裂損壞。在更熱兩極預熱器、預分解爐、上升煙道、喂料斜坡和窯筒后部1/3部位中,易形成膨脹性的鈉霞石(Na2·Al2O3·2SiO2)、鉀霞石(K2·Al2O3·2SiO2)、自榴石(K2·Al2O3·4SiO2)等礦物,窯料與粘土磚(Al2O3≥40%)反應形成2C2S·CaCO3、2C2S·CaSO4和2CaSO4·K2SO4等結皮的特征礦物。

在熟料中揮發組分含量過高時,連冷卻機熱端、窯門罩和3, 次風管道中的普通高鋁磚和粘土磚也會發生堿裂。

所以在工作溫度為800~1200℃所有部位都應采用一系列能耐堿的半酸性粘土磚和澆注料。

(3)機械破壞?;剞D窯內襯材料在高溫下隨筒體一起轉動,長期處于震動狀態,同時承受爐料的磨損和沖擊作用,導致磚損壞,此是一方面;其次,窯體長期使用變形、內襯材料堿性磚熱膨脹性大,導致磚損壞。

綜觀新型干法窯,其窯速較快,窯溫較高,并且溫差大(2次空氣溫度達1200℃),堿侵蝕嚴重,因此對耐火材料提出更高的要求,宜選用耐堿磚、耐剝落磚、耐火澆注料及隔熱材料配套使用。

(三)水泥窯用耐火材料

水泥窯用耐火材料是多品種材料,應配套綜合使用。主要有以下幾類:

(1)鋁硅系耐火材料;

(2)隔熱耐火材料;

(3)澆注料。

1. 堿性耐火材料

堿性耐火材料主要品種有:鎂鉻磚、鎂磚、尖晶石磚、白云石磚等。鎂鉻磚又分有普通鎂鉻磚、直接結合鎂鉻磚、半直接結合鎂鉻磚。

堿性耐火材料主要用于水泥窯燒成帶、過渡帶和窯口部位。特別指出,尖晶石磚已成為大型水泥窯主要窯襯材料之一,它應用在過渡帶,逐步在冷卻帶、窯口上使用,甚至用于燒成帶內。正逐漸取代鎂鉻磚。

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