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锌挥发窑用耐火材料的损毁机理

编辑:耐火砖厂家   分类:疑难解答  发布:2018-03-23   浏览:

  随着我国湿法炼锌工艺的发展,锌浸出渣的量越来越大,锌挥发窑也逐渐大型化,强化冶炼使得窑衬的工作环境更加苛刻,加之锌浸出渣成分波动大,使反应带耐火内衬的使用寿命只能达到200d左右。因此,了解大型锌挥发窑的损毁机理是研制新型锌挥发窑内衬并提高该窑炉寿命的关鍵问题。

  1.强烈的氧化、还原反应气氛对耐火内衬的影响

  在锌挥发窑内燃料燃烧所产生的温度一般在作1200~1350℃之间,在此条件下,浸出渣中的锌、铅、铟、销等被一氧化碳还原进入烟气,在烟气中被氧化成氧化锌等氧化物随烟气离开挥发窑,挥发窑内因物料频繁的转动,其化学反应在料层内及料层上空差异较大。

  在料层:

  化学反应式

  在料层上空:

  化学反应式

  料层内由于富含焦粉而呈强烈的还原气氛,料层上空则因空气补充迅速而呈强烈的氧化气氛,随着窑的连续转动(转速0.5〜1r/min),内衬材料交替出现在这两种截然不同的气氛中。高温下内衬材料中含有的Cr2O3及SiO2、Fe2O3等均在强还原气氛中发生还原、变价反应,同时伴随体积效应发生,强氧化性气氛中Cr2O3有挥发现象,使砖的气孔增大。因此氧化还原反应导致内衬材料的结构变化,产生剥落损坏。

  2.锌挥发窑运转过程中的热冲击

  受窑体转动和操作变化的影响,即使挥发窑连续工作,内衬材料也因周期性地被高温物料覆盖,经受1150〜1450〜1150℃频繁的温度变化所产生周期性的拉应力和挤应力。这种频繁持久的热应力变化,是内衬材料产生剥落损坏的另一个重要原因。

  3.高温熔渣的沖刷和磨损

  由于锌挥发窑窑径增大,φ4.15 X58m2锌挥发窑每天处理量达到700〜800t,内衬受入窑金属氧化物和焦粉周期性的冲刷磨损。

  4.酸浸出渣的侵蚀作用

  酸浸出渣的成分列于表1。

  表1酸浸出渣成分 %

  酸浸出渣成分 %

  酸浸出渣在窑内高温反应带产生含Pb、Fe等液态熔融物质,这对耐火材料有一定的渗透侵蚀作用,形成一层较薄的变质层,变质层内矿物相的热膨胀系数相差较大,密度和其它物理性能也各不相同,温度波动时,会产生较大的应力,当应力超过制品的极限强度时,变质层以内部分熔蚀,裂纹和掉块,造成耐火材料出现结构剥落而损毁。

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