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干法水泥窑生产过程中对耐火材料的使用要求

编辑:耐火浇注料   时间:2019-12-22    浏览:   

预分解水泥窑传统水泥窑比较有如下特点:

(1)碱及硫、氯等挥发性组份侵蚀严重

由于预分解窑充分利用余热预热入预热器的生料,碱的硫酸盐和氯化物挥发、凝聚,反复循环,使得这些组份在 窑中富集,与原始生料相比在最热组预热器的窑料R2O增加5倍,SO3增加3~5倍。相应部位的窑气中这些组份的含量也 大为增加,火材料表面温度为800~1200℃的部位,包括预热器、分解炉、上升烟道、下料斜、窑筒后部甚至窑门罩和 冷却机热端所用的黏土砖和普通高铝砖受到来自窑料和气碱化合物的侵蚀,形成膨胀性矿物使耐火材料开裂剥落,发 生“碱裂”破环。并且硫、氯等挥发物组份在上述部位耐火材料表面形成2Cx·Ca-CO3、2S·CaSO4、2CaSO4·K2SO4等 结皮的特片矿物,粘附窑料形成结皮,影响窑的正常运行。

(2)窑的温度提高对耐火材料的破坏加剧

大型预分解窑多采用篦式冷却机和多风道喷煤嘴, 篦式冷却机热回收率高,二次温可达1150℃,多风道喷煤嘴 一次风量较大,因此火焰温度提高很多,出窑熟料温度可达1400℃,使得窑口、冷却带、烧成带、过渡带、分解带甚 至窑门罩、冷却机的温度水平远高于传统窑的相应部位。 温度提高不仅对耐火材料提出更高的耐火要求,而且温度的提高加剧了窑料对耐火材料的化学侵蚀,用于传统窑 相应部位的材料在预分解窑上寿命急剧下降。

(3)窑的单位产量提高,窑筒转速加快,加剧是了耐火材料的应力破环

预分解窑产量较之相同直径的传统窑提高3倍以上,窑的转速达到3~4转/分。窑筒高速运转不但机构应力大为增 加,由于窑衬每转一周所受到的周期性温差的频率的增加使用造成热冲击的热应力破坏也同时加剧。因此预分解窑要 求窑衬材料要有更高的整体稳定性和抗热震稳定性。

(4)窑直径加大,保护性窑皮的稳定性差

大型预分解窑的直径增大,2000吨/日的窑直径为4米, 4000吨/日窑直径为4.7米,又加之窑速加快,机械振动加剧,因而作为高温带窑衬的保护性窑皮更易脱落,不易补挂, 所以要求用于高温带耐火材料除有更耐高温熟料侵蚀及热震稳定性,还需有更易粘挂窑皮的性能。

(5)窑系统结构复杂,要求高的节能效果

预分触窑由预热系统、回转窑和冷却机系统组成,结构远较传统窑复杂。对耐火材料而言首先是砖型复杂,计有 80~100种之多, 这就要求耐火材料在生产、运输、保管、砌筑等环节加强管理,并且对砖型的设计要简单化、规模 化,尽量减少异型制品和简化施工,还需要研制各种功能的耐火浇注料用于开头复杂的部位。

预热器及冷却机系统表面积很大,是预分解窑表面散热损失的主体。为了降低能耗,必须采用多种隔热材料与耐火材料组成复合衬里,达到降低装备表面温度的目的。

综上所述, 预分解窑由于碱、硫等挥发性组份的富集、窑温提高、窑径加大、窑速加快、结构复杂等原因,造 成对耐炎材料的化学侵蚀、高温破坏、机械应力和热应力等综合破环效应比传统窑要大,必须针对预分解窑的各部位不同的要求研制不同的新型材料。


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