隨著水泥預分解窯工藝的日趨完善與進步,耐火材料使用壽命已經在主導著窯系統運轉率,一般情況下,一年有20一30天都在檢修更換耐火材料。如何進一步優化和提高窯襯使用狀況,減少檢修次數,是擺在生產技術管理人員面前的關鍵性課題。結合生產實際,就俗稱“麻煩帶”的后過渡帶’的工藝特性、襯料選擇原則以及實際使用情況作幾點介紹,僅供參考。
1后過渡帶工況特性
該段主要承擔固相反應和熔劑礦物的形成,為放熱反應。如1000℃左右時CaO和SO2結合生成CS2，1200一1300C時過渡礦物C2F、C5A3結合CaO生成C4FA,C5A3結合CaO生成C3A。該帶末端為來自燒成帶的熾熱火焰,因此物料溫升速率極快,系統熱工制度的細微變化都將對該區域產生相應的變化,消長窯皮較為頻繁,嚴重時一個班內可以反復消長兩、三次,使磚面溫度常常有100一300℃的變化。
從生產工藝角度出發,后過渡帶不希望長有任何副窯皮和結圈,以保證窯內良好的通風和物料反應空間。為節能降耗的需要,該段窯筒體溫度不能高,散熱損失不能大。由于該段溫升速度快,物料粘性大,對耐火磚表面層侵蝕性較強,耐火磚工作層易隨副窯皮掉落。沒有窯皮保護,襯磚工作面溫度達140℃左右,遠遠高于燒成帶磚面工作溫度(一般為900~1000℃),是全窯系統中熱應力大的區域。后過渡帶處于二檔輪帶位置,窯筒體變形后橢圓度一般達0.3%一0.5%D,(D為窯內徑),橢圓對耐火磚造成剪切應力而損壞。過渡帶是液相形成區,硫、堿、鹽熔融物易對磚體產生侵蝕,甚至滲透到磚內部,使之組織結構受到破壞。
2 后過渡帶工藝特性對耐火磚的要求
2.1 耐高溫
所用的襯磚能經得住1400℃左右的持續高溫負荷,荷軟點應超過1600℃,以確保在工作溫度下保持良好的體積穩定性。
2.2 抗化學侵蝕性能優良
磚襯不應與窯氣流中的S02、O2、CO2等氣體產生激勵反應。與窯料中各組分不產生化學反應,可阻止窯料粘附在工作面上。
2.3 二次礦化作用小
一般而言,在1400℃溫度下長時間工作的耐火材料自身礦化作用還能繼續進行,如沒有反應完全的SiO2、O2等繼續化合成新的礦物,將使磚體疏松,強度降低,進而產生斷層剝落。因此選用的磚二次礦化作用小。
2.4耐磨性好
過渡帶耐火磚在工作環境下直接同窯料接觸磨刷,磚襯要耐磨,具備高的荷重軟化溫度點,高溫強度保持良好,工作面在高溫下產生的液相少、甚至沒有。即磚體應具有抗化學蝕溶的能力,磨蝕性能好。
2.5導熱系數要小
燒成帶有窯皮起隔熱保溫作用,過渡帶襯體為純耐火磚,自身的導熱系數高低決定了筒體外表面溫度。生產中要求新磚筒體溫度應在300℃以內,10mm左右厚的舊磚筒體溫度也應在380℃以內。因此所選用的磚導熱系數相對要小。
2.6高溫體積穩定性好
直接在高溫下工作的磚,具有良好的高溫體積穩定性尤其重要,表征它性能好壞的一個很簡單的方法是新磚和殘磚強度進行對比,如果殘磚強度同新磚冷壓強度相當時,說明這種磚體積穩定性是優良的。
3 1硅莫磚1650的特點及適應性
硅莫磚1650采用特級礬土、鋯英砂、碳化硅、莫來石等高檔原材料,采取先確認產品的試樣分析檢驗合格,再組織生產的模式,保證整批產品質量的穩定性。生產工藝可靠,先用強制式攪拌機拌和已搭配好的原材料,再用大噸位壓力機機壓成型并烘干,后把經過驗收的半成品投人到隧道窯內高溫燒制成終產品。
硅莫磚1650具有體積密度和顯氣孔率相對較低,導熱系數不高,冷壓強度一般達90MPa以上,荷軟點接近1650℃,熱震穩定性好,抗化學侵蝕性好,耐磨等優點,并對窯料具有阻抗作用,防止粘掛副窯皮和結圈。以上特點比較能適應回轉窯后過渡帶的工況。
4 硅莫磚砌筑中應注意的幾個問題
堿性磚系列中,鎂質磚膨脹量大,硅莫磚系列屬于中等膨脹的耐火磚。因此,在砌筑過程中應根據生產線的實際情況,正確解決好膨脹空間的留設問題,同時也要考慮整體的牢固度。
4.1砌筑火泥的使用
為了使火泥和磚的性能相對一致,建議使用高品質硅莫火泥和硅莫專用膠配制的火泥漿,也可以用高檔次的的高溫膠泥代替砌筑,以保證耐高溫、抗侵蝕和較高的粘結強度,使之在高溫狀況下具有良好的粘結性能和強度,使整環磚牢固地形成一個環狀體,防止窯料中堿鹽組分沿磚縫滲透到磚內產生侵蝕。這也要求在砌筑時磚與磚的接觸面要抹滿火泥,膠泥適當拌稀并拌勻,防止起泥團,當場攪拌當場使用。值得注意的是,過渡帶擋磚圈高端頭幾環磚在砌筑時,磚與磚的接觸面、磚與窯筒體接觸面、以及環與環之間都要抹滿火泥,以減少磚環的移動和砌體對擋磚圈的軸向壓力。
4.2膨脹空間的留設
硅莫磚在高溫中體積膨脹量比鎂鉻磚小,但比普通耐火磚大。根據多次使用總結出的經驗,軸向每0.6m一1.0m即3一5環磚需要加一環3mm紙板,徑向磚環每巧塊左右也應加一塊3mm紙板。加紙板的數量不能多,否則會影響砌體的牢固性。
4.3重視鎖縫工作
磚環一定要鎖緊,鎖磚盡量先行預砌,搭配好標磚和鎖縫磚之后再正式砌筑,盡可能地少用鎖磚鋼板,兩塊鋼板之間至少間隔3塊磚以上。盡量避免加工環的出現。
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