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榮盛重薦:水泥回轉(zhuǎn)窯耐火材料的配置

隨著水泥工業(yè)技術的不斷進步,作為水泥生產(chǎn)線心臟部位的回轉(zhuǎn)窯正在向大型化短窯發(fā)展,工藝更為復雜,對水泥窯耐火材料的要求也越來越高。榮盛耐材就耐火材料在水泥窯中配套做一分析,以供參考。
一般的回轉(zhuǎn)窯分為進料帶(預熱帶)、下過渡帶、上過渡帶、燒成帶、卸料帶(冷卻帶)幾個區(qū)域,各區(qū)域長度比例分布示于表1(D為窯筒體鋼板的有效內(nèi)徑)。
表1 回轉(zhuǎn)窯各區(qū)域長度比例

進料帶 下過渡帶 上過渡帶 燒成帶 卸料帶
~5D ~2D ~3D ~4D ~1D

各個區(qū)域的工況條件和材料選用分述如下。
⑴ 進料帶:該帶一般采用磷酸鹽結合高鋁磚、抗剝落高鋁磚,也有采用耐堿磚,窯尾進料口宜采用抗結皮的碳化硅澆注料。
⑵ 下過渡帶:該帶溫度相對低,要求磚襯的導熱系數(shù)小,耐磨;一般都采用抗剝落高鋁磚,硅莫磚在性能上優(yōu)于抗剝落高鋁磚,壽命比抗剝落高鋁磚高約1倍,價格是高鋁磚的1.5倍左右。
⑶ 上過渡帶:該帶窯皮不穩(wěn),要求窯襯抵抗氣氛變化能力好、熱震穩(wěn)定性好、導熱系數(shù)小、耐磨;國外推薦采用鎂鋁尖晶石磚,但該磚的導熱系數(shù)大,國內(nèi)的硅莫磚導熱系數(shù)小、抗磨,性能一定程度上與進口材料相媲美。
⑷ 燒成帶:該帶溫度高,化學反應激烈,要求磚襯抗熟料侵蝕、抗SO3、CO2能力強,環(huán)保要求無鉻公害,鎂鉻產(chǎn)品抗SO3、CO2的能力不佳,與熟料反應生成CrO3,造成使用壽命較短,國外一般采用鎂鋁尖晶石磚,但該磚掛窯皮比較困難,而白云石磚熱震穩(wěn)定性不好,易水化;國外的鎂鐵尖晶石磚在掛窯皮上效果較好,但造價太高,國內(nèi)新采用低鉻的方鎂石復合尖晶石磚使用情況較好。
⑸ 卸料帶:該帶窯皮不穩(wěn),溫度波動較大,要求磚襯的導熱系數(shù)小、耐磨、抗熱震;國外一般推薦使用尖晶石磚,但尖晶石磚的導熱系數(shù)大且耐磨性不好,國內(nèi)近年多采用硅莫磚和抗剝落耐磨磚;窯口部位采用抗熱震的澆注料。
常用材料的技術性能見表2。
表2 常用材料技術性能

理化指標 抗剝落高鋁磚 方鎂石復合尖晶石磚 硅莫磚 鎂鋁尖晶石磚 鎂鐵尖晶石磚 直接結合鎂鉻磚
主要成分A1203 ≥70 6~9 ≥63 1~14 4~6
MgO ≥78 82~87 87~92 ≥80
Fe2O3 0.8 3~5
Cr2O3 2~4 8
耐火度(℃) 1780 ≥1790
0.2MPa荷重軟化點 ≥1470 ≥1700 ≥1600 ≥1700 ≥1700 ≥1650
常溫耐壓(MPa) ≥45 ≥50 ≥90 ≥65 50 ≥45
體積密度(t/m3) 2.5~2.6 ≥3 ≥2.6 2.85~3.0 2.85~3.0 ≥2.9
耐磨系數(shù)(CC) 8.2
導熱系數(shù)(W·mk) 1.4 2.5 2.8 2.6

根據(jù)以上的分析,我們可以參照選擇在配套中采用何種配置,但是每個項目的原料、燃料的不同還要結合自身的榮盛耐材點進行適當?shù)恼{(diào)整。如在國外項目中有采用石油焦作為生產(chǎn)用燃料,由于石油焦中含有大量的S,熱值較高,燃燒不充分,如果使用直接結合鎂鉻磚,則磚中的Cr就會與S結合形成R2(Cr,S)O4,它們滲透在磚襯之內(nèi),甚榮盛耐材在窯筒體鋼板上發(fā)生沉積,促進了沉積部位窯體鋼板的的腐蝕變質(zhì)。在水泥窯中,CaO還與SO3反應,生成體積膨脹的CaSO4和CaS,與CaO相比,生成后的體積效應分別是275%和155%,導致磚的開裂,從而破壞整個磚襯,所以在材料的配置上還要考慮生產(chǎn)所用原料和燃料的成分。

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