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            水泥回轉窯各部位對耐火材料的要求

            添加時間:2020年8月24日  瀏覽次數:

            水泥行業的不斷發展,對水泥回轉窯也提出了相應的要求,回轉窯內襯材料的選擇也變得尤為關鍵。內襯耐火材料的選擇配套是否合理,耐火制品的質量,窯襯的設計及其正確施工以及窯襯的合理使用是影響回轉窯運行的最直接因素,下面分別闡述水泥窯各部位用耐火材料的要求:

            (1)燒成帶和過渡帶窯襯材料

            燒成帶和過渡帶高溫部位的窯襯,經受熱學、力學和化學的綜合破壞效應全窯系統耐火材料總消耗量的60~70%發生在燒成帶和過渡帶部位,這一部位、窯襯材料必須滿足以下要求:

            ①在環境溫度和使用溫度下均有足夠的力學強度:窯的金屬殼體并不是完全剛性的,加上窯的橢圓度過大的影響,窯在轉動中窯體特別是輪帶部位發生或大或小的變形,在窯襯內導致壓、拉和剪應力,加上耐火材料相互間持續出現的相對位移和局部應力,導致材料的開裂、剝落甚至脫落:窯襯在加熱、冷卻過程中產生溫差應力,也能導致材料的開裂和剝落:還有化學侵蝕形成某些新礦物,產生體積變化,在材料內產生新的機械應力:以上種種情況要求耐火材料在常溫和高溫下有足夠的強度,才能正常使用。

            ②有足夠的抗化學侵蝕能力:高溫下熟料液相、熔融燃料灰渣的滲入以及隨窯氣滲入的硫酸和氯化堿等對各種耐火材料都有很強的化學侵蝕能力。在氧化—還原氣氛頻繁交替的窯上,還原氣氛下形成鉀鐵硫化物,隨窯氣滲入并凝聚在磚內,停窯時轉化為氧化氣氛,硫化物轉化成體積增大的硫酸鹽如此反復循環,破壞了磚的結構,引起磚開裂。

            ③易于掛好并維護好窯皮:大型窯內火焰溫度達1700℃以上,如無窯皮保護,耐火磚極易因磚內溫差應力太大而炸裂剝落。窯皮的導熱系數為1.163W/MK,而堿性磚的導熱系數為2.67~2.79W/MK,如能經常維持有150mm左右的窯皮,堿性磚的熱面溫度可維持在600~700℃,熱面層的熱膨脹率只有0.6~0.7%,而無窯皮保護時耐火磚的熱膨脹率可達1.5%,造成窯襯內溫差應力可達60~70MPa,超過磚的強度,導致磚的開裂和剝落。要掛好和維護好窯皮,就必須在窯料成份,耐火材料成份和性能,以及窯的設備條件和煅燒制度配合上下功夫。

            ④有良好的熱震穩定性:耐火材料的熱震穩定性隨其導熱系數(λ)和力學強度(σ)的增加而增加,隨熱膨脹系數(α)、彈性模量(Σ)、比熱(C)和體積密度(ρ)的增加而降低。耐火材料的熱膨脹系數和彈性模量是基本質所決定的,因此必須設法適當提高耐火材料的強度來提高材料的熱震穩定性

            (2)預熱帶和分解帶窯襯材料

            水泥的預熱帶和分解帶等處來自原燃料的堿一RCL和R2SO4的形式揮發,并在800℃~1200℃的窯段內凝聚和富集,窯系統中循環的堿量比原燃料中的堿量高很多。堿在耐火材料表面富集并滲透其內部,普通粘土制與堿反應形成鉀霞石和白榴石,使材料內產生膨脹導致材料的開裂剝落。含AL2O3 25%~25%個SiO2 65%~70%左右的耐堿材料或耐堿隔熱材料在一定的使用溫度下與堿反應,在表面形成一層高粘度的釉面層,封閉了堿向材料內滲透的通道,防止了“堿裂”,又增大了材料表面對窯料研磨的抵抗力。但這種耐火材料的使用溫度不得超過1200℃,所以只能用在表面溫度為1150℃~1200℃以下部位,在1200℃~1350℃的磚面溫度下只能使用高鋁質耐火制品。

            (3)冷卻帶和窯口用窯襯材料

            冷卻帶和窯口處窯氣溫度在1100℃~1400℃之間波動,有沒有穩定窯皮,熟料的研磨和氣流的沖刷都很嚴重,熱震穩定性優良的堿性磚適用于冷卻帶內:耐磨耐熱震的高鋁磚或鋼纖維增強的澆注料和低水泥型高鋁質澆注料適用于窯口:但在窯口溫度較大的大型窯上則宜采用普通或鋼纖維增強的剛玉質澆注料。

            關鍵詞:回轉窯   耐火材料   
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