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工業爐內襯用耐火材料的選擇

作者:小編 分類:新聞資訊 時間:2023-07-23 瀏覽:

內襯用耐火材料的選擇

 

1.1水泥窯

 

    20世紀80年代初,水泥回轉窯用耐火材料技術基本定型。大體來說,大型SPPC回轉窯的轉筒內,燒成帶用直接結合鎂鉻磚,分解帶用高鋁磚,筒后部用耐堿磚或普通黏土磚。20世紀末21世紀初出現硅莫磚,窯筒內除了燒成帶、前后窯口外,其余部位采用不同牌號的硅莫磚。當今水泥行業,新型干法窯是技術發展主流,燒成溫度在1450℃左右,窯內燃燒氣體溫度可達1700℃以上,甚至接近2000℃。為了滿足第二代新型干法水泥技術要求,選用的耐火材料要具有節能降耗,綠色環保,長壽高效,安全穩定等多種功能。因此,燒成帶用鎂鐵鋁尖晶石磚代替鎂鉻磚(因易產生毒害人體的六價鉻),過渡帶用鎂鋁尖晶石磚,并試用三層(工作層,保溫層,隔熱層)結構的新型復合磚,其工作層為高強,耐磨,抗侵蝕的莫來石,隔熱層為含鋯氧化鋁纖維板,保溫層具有高強度,低導熱并作為骨架連接工作層與隔熱層,在窯37~47m處比硅莫磚的窯殼表皮溫度降低60℃,以及采用高性能膠泥,預制件等,使水泥大型回轉窯從一年一大修,向三年兩大修發展。

 

1.2石灰,白云石窯

石灰與白云石二者化學成分和化學性質相近,煅燒溫度大體相同,有些企業在同一窯燒石灰與燒白云石輪換使用。其內襯用耐火材料大致有三種類型,一種是煅燒帶用鎂鋁尖晶石磚,過渡帶為高鋁磚,預熱帶為黏土磚,隔熱層為耐火纖維或輕質磚,這種形式的窯表面溫度300~350℃,內襯壽命1~2年;第二種煅燒帶是尖晶石質輕、重質復合磚,殼體表面溫度250℃以下,內襯壽命2~3年;第三種是采用預制塊與澆注料組成內襯,殼體表面溫度也是250℃以下,壽命也是2~3年。

寶鋼在煅燒帶的16.1~19.55m用紅柱石磚代替尖晶石復合磚,窯殼表面溫度降低,窯體重量減輕,掛窯皮性能也好,使用2年后清除窯皮,紅柱石磚保存完好,復合尖晶石磚剝落嚴重。因為紅柱石比尖晶石真密度小,若將煅燒帶全部用紅柱石磚,窯體重量可減少35t,殼體溫度可降低100℃。入料口及窯頭、窯尾部位受塊狀物料的沖擊和磨損,易發生破損和剝落,是使用壽命最短的部位。武鋼使用耐磨耐堿澆注料,無修補使用36個月以上。該澆注料采用均化礬土熟料骨料, 碳化硅1~0mm和細粉,SiO2,AI2O3微粉, 超低水泥結合, 其性能及使用情況見表1。

工業爐內襯用耐火材料的選擇(圖1)

1澆注料性能及使用情況

 

     煅燒帶用磷酸鹽結合不燒復合磚,重質部分采用均化礬土熟料為主要骨料,加入4%紅柱石為膨脹劑,并提高抗熱震性,保溫層以氧化鋁空心球與膨脹珍珠巖21配料,一體成型,制品的物理指標見表2.

工業爐內襯用耐火材料的選擇(圖2)

2復合磚的物理指標

 

采用復合磚及均質磚搭配隔熱磚的二種磚型的內襯結構,使用壽命3年以上,窯殼過熱問題也得到解決。磷酸鹽結合不燒磚的性能要求見表3.

工業爐內襯用耐火材料的選擇(圖3)

3不燒磚的要求理化指標

 

鞍鋼在煅燒帶于1992年由鎂鉻磚改為鎂鋁尖晶石磚,后來又改為復合磷酸鹽磚,雙層結構改為復合結構,由干法砌筑改為濕法砌筑,由依次排列砌筑改為錯位砌筑,后來又改為預制塊與澆注料復合砌筑,預制塊和澆注料自身內嵌有金屬錨固件,直接固結在鋼殼上,預制塊與澆注料內嵌有一層隔熱材料,窯外殼由320℃降低到222℃,進一步改進在筒體內增加一層NJS納米級微孔隔熱氈, 使殼體由220C降到176℃。

 

1.3球團窯(鏈篦機-回轉窯)

近年來得到快速發展,球團的總生產能力每年達6000t以上,回轉窯的窯頭溫度1150~1180℃,窯尾1050~1080℃。環冷機受料區溫度達1100~1300℃。選擇耐火材料必須根據不同部位的使用條件,鏈篦機主要有耐磨高鋁澆注料,輕質莫來石澆注料,有些澆注料中使用錨固磚?;剞D窯一般用帶錨固件的高鋁莫來石預制磚和同材質的澆注料相間隔混合砌筑。環冷機一冷段的吊掛磚由不燒磷酸鹽磚改為燒成高鋁磚,爐頂改為低水泥澆注料,使用壽命由幾個月延長到2年。

 

1.4氧化鋅窯

回轉窯是火法生產氧化鋅的主要設備,在爐料中配入焦粉等還原劑,利用鋅金屬易揮發的性質,金屬鋅蒸汽進入煙氣,遇到高溫條件下的氧氣產生氧化鋅。鋼鐵生產產生大量除塵灰,其中含有鋅。隨著鋼鐵發展,氧化鋅回轉窯也得到發展。某廠回轉窯的干燥預熱帶用黏土磚,而影響使用壽命的反應帶至冷卻帶,所用的耐火制品的情況如表4。

工業爐內襯用耐火材料的選擇(圖4)

4各種耐火制品的使用情況

 

該廠在窯殼與耐火磚中間貼5mm厚石棉板,隔熱效果不太好,希望能用隔熱復合制品。洛陽生產的鎂鋁鉻磚使用效果較好, 其理化指標見表5.山東某廠采用鋁礬土熟料, 電熔鎂砂, 合成鎂鋁尖晶石,SiO2,AI2O3微粉配料,純鋁酸鈣水泥結合,加減水劑和防爆纖維的澆注料及預制磚,用錨固件固定,在氧化鋅回轉窯高溫帶使用效果良好。這樣就給生產復合制品,獲得了有利條件。

 

1.5氧化鋁及其它用途的回轉窯

氧化鋁窯燒成帶料溫度1050~1300℃,試用過高鋁磚,鎂磚均不理想,而用抗剝落高鋁磚掛窯皮,使用效果比較好。燒石油焦窯,過去是澆注內襯,施工期長,收縮大,壽命短。改用帶錨固釘的預制復合磚和澆注料綜合砌筑,效果較好。燒廢棄物窯,雖然使用溫度在800~1200℃左右,但由于廢棄物成分復雜,對耐火材料侵蝕比較嚴重,有人選擇高溫帶砌筑鉻剛玉磚。也有人采用黏土磚與鋯鉻剛玉磚雙層復合。紅土鎳礦窯,回轉窯直接還原生產鎳鐵工藝,其內襯對耐火材料要求高,使用微孔鎂鋁鋯磚1年,磚體磨損僅10%左右。

工業爐內襯用耐火材料的選擇(圖5)


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