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石灰回轉(zhuǎn)窯用耐火材料

日期:2024-06-21    編輯:榮盛耐材    


石灰窯用耐火材料襯體由于受到高溫?zé)釠_擊、機(jī)械磨損、結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及化學(xué)侵蝕的影響。

石灰回轉(zhuǎn)窯是一種用于高溫煅燒石灰石制備生石灰的設(shè)備。由于石灰回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部環(huán)境高溫、化學(xué)腐蝕和機(jī)械應(yīng)力,耐火材料在窯內(nèi)的應(yīng)用至關(guān)重要。下面是石灰回轉(zhuǎn)窯對(duì)耐火材料的具體要求和常用材料。

1. 高耐火度和熱穩(wěn)定性
石灰回轉(zhuǎn)窯的煅燒溫度通常在1000°C到1400°C,耐火材料須在高溫下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,不發(fā)生軟化、變形或熔化。

耐火度:要求材料在高于窯內(nèi)溫度范圍的條件下仍能保持固態(tài)。例如,高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚具有較高的耐火度,適合高溫區(qū)使用。

2. 優(yōu)良的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度
窯內(nèi)有石灰石及石灰的機(jī)械沖擊和摩擦,特別是在預(yù)熱帶和燒成帶,耐火材料需要具有良好的耐磨性,以減少材料的磨損和更換頻率。

機(jī)械強(qiáng)度:如抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度要高,以應(yīng)對(duì)石料對(duì)窯壁的沖擊。可以使用耐磨性好的材料如高鋁磚、硅莫磚等。

3. 良好的抗熱震性
石灰回轉(zhuǎn)窯的操作過程中會(huì)經(jīng)歷溫度波動(dòng),耐火材料需要具備良好的抗熱震性,以承受快速的溫度變化而不開裂。

抗熱震性:材料如鎂鋁尖晶石磚和莫來石磚具備較好的抗熱震性能,適合窯內(nèi)溫度變化較大的區(qū)域。

4. 高抗堿性腐蝕性
石灰回轉(zhuǎn)窯中的生石灰及其粉塵具有堿性腐蝕性,特別是在預(yù)熱帶和冷卻帶,耐火材料需要對(duì)堿性物質(zhì)具有良好的抗蝕性。

抗堿性腐蝕:如鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚,對(duì)堿性化合物的侵蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。

5. 低氣孔率和高密度
低氣孔率有助于減少腐蝕介質(zhì)的滲透,延長(zhǎng)材料的使用壽命。高密度材料更能抵抗侵蝕和磨損。

氣孔率:選擇致密的耐火材料如燒結(jié)鎂磚,能夠減少堿性物質(zhì)的滲透。

6. 熱導(dǎo)率和絕熱性能
耐火材料需要在熱導(dǎo)率和絕熱性能之間取得平衡。在窯的燒成帶,高熱導(dǎo)率有助于均勻分布熱量,而在冷卻帶,較低的熱導(dǎo)率有助于保溫。

熱導(dǎo)率:燒成帶使用導(dǎo)熱性能較好的材料如高鋁磚,而冷卻帶可以使用保溫效果較好的輕質(zhì)耐火磚。

7. 可加工性和裝配
耐火材料需要能夠被加工成合適的形狀和尺寸,以適應(yīng)窯內(nèi)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和安裝需求。良好的可加工性和尺寸精度能夠確保材料在窯內(nèi)緊密安裝,減少縫隙和錯(cuò)位。

裝配:如預(yù)制件和澆注料,能夠滿足復(fù)雜區(qū)域的襯里要求。

石灰窯用耐火材料使用條件非??量?。鑒于苛刻的使用條件,要求耐火材料須具有良好的耐化學(xué)侵蝕性,良的高溫體積穩(wěn)定性及砌體的整體性、良好的抗熱震穩(wěn)定性、良好的抗機(jī)械沖刷及耐磨性等性能。石灰回轉(zhuǎn)窯各段的具體要求如下:
 
1.預(yù)熱段 
 
預(yù)熱段前面是預(yù)熱機(jī),石灰石先在預(yù)熱機(jī)加熱,熱源是利用冷卻段的廢煙氣,原料粒度10~30mm,進(jìn)入預(yù)熱段的溫度為1000~1050℃,對(duì)材料的要求主要為強(qiáng)度高、耐磨性好、有一定的抗熱震性,此階段一般采用致密粘土磚或高等級(jí)粘土磚,砌筑時(shí)一般不用層,爐殼溫度控制在不高于350℃.用火泥濕砌。 
 
2.過渡帶(揚(yáng)料帶) 
 
此段的溫度為1200~1300℃,是石灰石向燒成帶運(yùn)行的過渡階段,此階段溫度變化較大,部分石灰石已開始反應(yīng),要求此階段材料的熱震穩(wěn)定性和材料強(qiáng)度要好,一般選用B-HM55莫來石磚。同時(shí),在該階段為了使料分布均勻和受熱均勻,在砌筑時(shí)一般在長(zhǎng)度方向加3條左右的凸起的揚(yáng)料帶來帶動(dòng)原料翻轉(zhuǎn),該凸起材料一般選用同材質(zhì)預(yù)制塊。該段砌筑時(shí)用莫來石磚和火泥直接砌筑,可無層。
 
3.高溫帶 
 
高溫帶緊鄰燒成帶,使用溫度1300~1400℃,溫度變化頻繁,該段要求材料具有較高的荷重軟化開始點(diǎn)和較高體的積穩(wěn)定性(重?zé)秊槲⑴蛎洠?,較好的抗熱震性。一般選用特殊高鋁磚與火泥配合直接砌筑,無層。此段代表材料為KE-70高鋁磚。
 
4.燒成帶 
 
燒成帶是石灰的終反應(yīng)階段,此段采用一個(gè)大燒嘴加溫,溫度在1400~1500℃,由于石灰的活性要求越高,其燒成溫度就越高。據(jù)此原因,此段采用隔熱層,并要求隔熱材料要有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,防止被工作層磨損粉化。此段材料采用富鎂尖晶石磚,采用無火泥干砌,磚與磚中間加鋼板,在高溫時(shí),鋼板與材料生成鎂鐵尖晶石,牢固粘接在一起。
 
5.冷卻帶 
 
冷卻帶很短,只有幾環(huán)磚或澆注料,溫度為1300~1400℃,一般用KE-70高鋁磚砌筑。
 
6.冷卻機(jī) 
 
此設(shè)備是成品石灰的冷卻設(shè)備,用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻,此段要求冷卻好的石灰溫度低于100℃。冷卻好的石灰通過皮帶進(jìn)入料倉。熱交換后的熱空氣溫度為600℃左右,作為助燃風(fēng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯與煤氣混合燃燒。此段采用粘土磚用火泥濕砌施工。
 
7.耐火泥
 
由于在石灰回轉(zhuǎn)窯各個(gè)階段的砌筑種,大部分要用火泥配合砌筑,對(duì)火泥也有特殊的要求的要求,一般應(yīng)根據(jù)各個(gè)部位的溫度及要求,選擇適合的耐火泥,防止出現(xiàn)單純的追求火泥的高材質(zhì)而無法與該階段的溫度、材料相匹配,影響到窯的整體運(yùn)行。 

石灰回轉(zhuǎn)窯對(duì)耐火材料的選擇和布置是一個(gè)綜合考慮耐火度、耐磨性、抗熱震性、抗堿性腐蝕以及結(jié)構(gòu)特性的過程。合理選擇和應(yīng)用耐火材料能夠顯著提高窯的運(yùn)行效率和使用壽命,減少維護(hù)頻率和成本。