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干法水泥窯生產過程中對耐火材料的使用要求

編輯:耐火澆注料   時間:2019-12-22    瀏覽:   

預分解水泥窯傳統水泥窯比較有如下特點:

(1)堿及硫、氯等揮發性組份侵蝕嚴重

由于預分解窯充分利用余熱預熱入預熱器的生料,堿的硫酸鹽和氯化物揮發、凝聚,反復循環,使得這些組份在 窯中富集,與原始生料相比在最熱組預熱器的窯料R2O增加5倍,SO3增加3~5倍。相應部位的窯氣中這些組份的含量也 大為增加,火材料表面溫度為800~1200℃的部位,包括預熱器、分解爐、上升煙道、下料斜、窯筒后部甚至窯門罩和 冷卻機熱端所用的黏土磚和普通高鋁磚受到來自窯料和氣堿化合物的侵蝕,形成膨脹性礦物使耐火材料開裂剝落,發 生“堿裂”破環。并且硫、氯等揮發物組份在上述部位耐火材料表面形成2Cx·Ca-CO3、2S·CaSO4、2CaSO4·K2SO4等 結皮的特片礦物,粘附窯料形成結皮,影響窯的正常運行。

(2)窯的溫度提高對耐火材料的破壞加劇

大型預分解窯多采用篦式冷卻機和多風道噴煤嘴, 篦式冷卻機熱回收率高,二次溫可達1150℃,多風道噴煤嘴 一次風量較大,因此火焰溫度提高很多,出窯熟料溫度可達1400℃,使得窯口、冷卻帶、燒成帶、過渡帶、分解帶甚 至窯門罩、冷卻機的溫度水平遠高于傳統窯的相應部位。 溫度提高不僅對耐火材料提出更高的耐火要求,而且溫度的提高加劇了窯料對耐火材料的化學侵蝕,用于傳統窯 相應部位的材料在預分解窯上壽命急劇下降。

(3)窯的單位產量提高,窯筒轉速加快,加劇是了耐火材料的應力破環

預分解窯產量較之相同直徑的傳統窯提高3倍以上,窯的轉速達到3~4轉/分。窯筒高速運轉不但機構應力大為增 加,由于窯襯每轉一周所受到的周期性溫差的頻率的增加使用造成熱沖擊的熱應力破壞也同時加劇。因此預分解窯要 求窯襯材料要有更高的整體穩定性和抗熱震穩定性。

(4)窯直徑加大,保護性窯皮的穩定性差

大型預分解窯的直徑增大,2000噸/日的窯直徑為4米, 4000噸/日窯直徑為4.7米,又加之窯速加快,機械振動加劇,因而作為高溫帶窯襯的保護性窯皮更易脫落,不易補掛, 所以要求用于高溫帶耐火材料除有更耐高溫熟料侵蝕及熱震穩定性,還需有更易粘掛窯皮的性能。

(5)窯系統結構復雜,要求高的節能效果

預分觸窯由預熱系統、回轉窯和冷卻機系統組成,結構遠較傳統窯復雜。對耐火材料而言首先是磚型復雜,計有 80~100種之多, 這就要求耐火材料在生產、運輸、保管、砌筑等環節加強管理,并且對磚型的設計要簡單化、規模 化,盡量減少異型制品和簡化施工,還需要研制各種功能的耐火澆注料用于開頭復雜的部位。

預熱器及冷卻機系統表面積很大,是預分解窯表面散熱損失的主體。為了降低能耗,必須采用多種隔熱材料與耐火材料組成復合襯里,達到降低裝備表面溫度的目的。

綜上所述, 預分解窯由于堿、硫等揮發性組份的富集、窯溫提高、窯徑加大、窯速加快、結構復雜等原因,造 成對耐炎材料的化學侵蝕、高溫破壞、機械應力和熱應力等綜合破環效應比傳統窯要大,必須針對預分解窯的各部位不同的要求研制不同的新型材料。


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