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水泥窑用耐火材料的损坏因素及各种耐火砖的理化指标

编辑:耐火砖厂家   分类:行业资讯  发布:2018-05-02   浏览:

  水泥窑是将生料烧成熟料,窑衬耐火材料受到的综合影响因素如下:

  (1)温度因素;

  (2)化学侵蚀;

  (3)机械磨损。

  上述诸因素的影响,在窑内各部分尚有差异。因此,水泥窑用耐火材料的选择,要与各部位工作条件相适应,即采用多品种合理配套的材料。

  对窑衬影响的因素如下:

  (1)温度因素。水泥窑各部位的温度不同,对窑的材料要求不一。水泥窑各部位温度和对窑衬材料的要求见下表。

  水泥窑各部位温度和对材料的要求

1.jpg  

  大型预分解窑(PC窑)使用高效冷却机和多风道烧嘴,窑头又加强了密闭。在河北某水泥厂,日产熟料4000t的Φ4.7m×74m窑上,二次空气温度约1150℃,窑尾气流温度1050~1100℃,最高1200℃,且离窑筒熟料温度达1400℃。在过渡带、烧成带、冷却带、窑门罩、冷却机、喉部和烧嘴等处温度差异明显,必须相应采用系列的新型材料。

  温度波动,砖内部产生热应力,造成砖的破坏。水泥窑内火焰温度约1700~1800℃,热量主要通过辐射传给窑衬材料,而窑衬材料的表面温度随窑的转动而发生周期性的变化,温度达200℃以上。窑的转速为1~3r/min,即窑衬材料每天经受1400~4300次温度茶、差为200℃以上的热应力作用。无疑,宜选择耐温度变化的窑衬材料,即抗热震性优良的材料。

  (2)化学侵蚀。在悬浮预热器窑(SP窑)、窑外分解窑(PC窑)和立波尔窑系统内,由原料和燃料中带来碱、硫酸盐和氯化物等挥发性组分挥发激素,反复循环,导致窑中这些组分富集。与原始生料相比,最热级预热器窑中K2O+Na2O,SO2和Cl-的含量分别增达3~5倍和80~100倍。相应部位窑气中这些组分的含量也增加,渗入砖内,使砖破裂损坏。在最热两极预热器、预分解炉、上升烟道、喂料斜坡和窑筒后部1/3部位中,易形成膨胀性的钠霞石(Na2·Al2O3·2SiO2)、钾霞石(K2·Al2O3·2SiO2)、自榴石(K2·Al2O3·4SiO2)等矿物,窑料与粘土砖(Al2O3≥40%)反应形成2C2S·CaCO3、2C2S·CaSO4和2CaSO4·K2SO4等结皮的特征矿物。

  在熟料中挥发组分含量过高时,连冷却机热端、窑门罩和3, 次风管道中的普通高铝砖和粘土砖也会发生碱裂。

  所以在工作温度为800~1200℃所有部位都应采用一系列能耐碱的半酸性粘土砖和浇注料。

  (3)机械破坏。回转窑内衬材料在高温下随筒体一起转动,长期处于震动状态,同时承受炉料的磨损和冲击作用,导致砖损坏,此是一方面;其次,窑体长期使用变形、内衬材料碱性砖热膨胀性大,导致砖损坏。

  综观新型干法窑,其窑速较快,窑温较高,并且温差大(2次空气温度达1200℃),碱侵蚀严重,因此对耐火材料提出更高的要求,宜选用耐碱砖、耐剥落砖、耐火浇注料及隔热材料配套使用。

  (三)水泥窑用耐火材料

  水泥窑用耐火材料是多品种材料,应配套综合使用。主要有以下几类:

  (1)铝硅系耐火材料;

  (2)隔热耐火材料;

  (3)浇注料。

  1. 碱性耐火材料

  碱性耐火材料主要品种有:镁铬砖、镁砖、尖晶石砖、白云石砖等。镁铬砖又分有普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、半直接结合镁铬砖。

  碱性耐火材料主要用于水泥窑烧成带、过渡带和窑口部位。特别指出,尖晶石砖已成为大型水泥窑主要窑衬材料之一,它应用在过渡带,逐步在冷却带、窑口上使用,甚至用于烧成带内。正逐渐取代镁铬砖。

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