無煙煤對耐火磚要求-耐火材料選型依據(jù)(編輯修改稿)
2024-08-31 01:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在上過渡帶溫度超過(1500℃)時，尖晶石磚易被熟料侵蝕，生成C12A7或C4A3S，導(dǎo)致耐火磚致密剝落損壞。由于氧化鋯的熔點(diǎn)為2715℃，當(dāng)溫度超過1660℃才被熟料侵蝕。因此，鎂鋯磚具有較高的耐火度，而且ZrO2具有微裂紋增韌的作用，含鋯磚都具有在熱態(tài)和冷態(tài)條件下有較大抗折強(qiáng)度的特點(diǎn)。鎂鋯磚具有抗SOCO堿蒸汽、Cl—等有害物侵蝕，抗熟料液相侵蝕，抗氧化還原氣氛，以及較高的抗壓強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。用在工況條件苛刻的窯內(nèi)的趨勢在擴(kuò)大，其發(fā)展趨勢是進(jìn)一步提高性能和在保持優(yōu)良性能的前提下，降低生產(chǎn)成本，便于推廣應(yīng)用。四、耐火澆注料的應(yīng)用與發(fā)展隨著不定型耐火材料生產(chǎn)和使用技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是低水泥耐火澆注料、自流澆注料和濕式噴射技術(shù)的開發(fā)，新型干法水泥窯系統(tǒng)中使用的不定型耐火材料數(shù)量不斷增加，預(yù)熱器和冷卻機(jī)襯里，已逐步發(fā)展成以澆注料為主的襯里結(jié)構(gòu)。以新型干法水泥窯（NSP）不定型耐火材料的應(yīng)用為例，預(yù)熱器的上段、中段旋風(fēng)筒，過去以砌磚為主，現(xiàn)在一般采用粘土質(zhì)耐堿澆注料，中心風(fēng)管等不易支模的地方，以噴射料為主。在旋風(fēng)筒的錐體部位，容易發(fā)生結(jié)皮，一般采用含SiC澆注料或SiC澆注料的預(yù)制塊。在上升煙道、下料斜坡等高溫部位，由于SiC導(dǎo)熱系數(shù)大，錨固件容易損壞，也可采用鋯質(zhì)澆注料。近年來，由于工業(yè)廢料的大量采用，結(jié)皮情況增加，在分解爐的下部采用含SiC的澆注料或噴射料，分解爐的上部磨損較嚴(yán)重，一般采用高鋁質(zhì)碳化硅澆注料。在冷卻機(jī)熟料溫度可達(dá)1300℃，且有K2O、Na2O等成分侵蝕，一般使用高鋁質(zhì)碳化硅澆注料。不定型耐火材料用量在水泥窯系統(tǒng)不斷增加，不僅與澆注料本身的性能有關(guān)，同時也與澆注料的施工方法有關(guān)，水泥窯系統(tǒng)某些部位，如預(yù)熱器頂蓋、料管、風(fēng)管、冷卻機(jī)頂蓋、窯門罩等，都需要澆注料有良好的流動性。低水泥澆注料雖然具有與耐火磚相媲美的性能，但流動性能往往較差，在以上所列部位，施工質(zhì)量不易保證。而自流澆注料的問世，對解決以上部位的施工極為有利，因此，在水泥窯爐系統(tǒng)的用量增加很快。另外，有些部位，支模方法很難操作，則噴射料施工十分必要。傳統(tǒng)的干法噴射施工，粉塵大，回彈量大，且不適合噴射低水泥澆注料。近幾年來，濕式噴射技術(shù)有很大的發(fā)展，噴射泵由擠壓式、螺旋式發(fā)展到雙活塞式，通過噴射泵的不斷進(jìn)步，使施工體質(zhì)量達(dá)到并超過了澆注施工體的質(zhì)量，采用這種方法不僅可以保證施工體的質(zhì)量，而且解決了不定型耐火材料檢修撤除比較麻煩的問題，只需不斷修補(bǔ)，即可使設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，既節(jié)省了時間和人工，又降低了耐火材料的消耗量。不定型耐火材料發(fā)展的另一動向是向預(yù)制塊方向發(fā)展，各個異型部位，可以在工廠預(yù)先澆注成型、烘干發(fā)運(yùn)往現(xiàn)場安裝，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是避免了現(xiàn)場澆注的低水泥澆注料在烘烤過程中容易爆裂的問題，同時節(jié)省了施工時間。另外，對于有些易結(jié)皮的部位，采用SiC質(zhì)澆注料和鋯質(zhì)澆注料，價格均較高，可以預(yù)制成預(yù)制塊，適當(dāng)減少其厚度，節(jié)約耐火材料費(fèi)用。五、耐火材料的選擇和配套原則燒成帶和兩側(cè)過渡帶有穩(wěn)定窯皮的部位應(yīng)采用堿性磚，包括鎂鉻磚、低鉻、無鉻、含鋯、不含鋯的各類特種鎂磚，以及白云石磚。在生產(chǎn)能力較小、窯溫較低、開停較頻繁的窯上也可采用高鋁磚，主要是磷酸鹽結(jié)合高鋁磚。磷酸鹽結(jié)合高鋁磚和磷酸鹽結(jié)合高鋁耐磨磚是用礬土熟料為原料，選擇合適的粒級，用磷酸溶液或磷酸鹽為結(jié)合劑，經(jīng)中溫（500~600℃）熱處理制得。磷酸鹽結(jié)合高鋁磚的優(yōu)點(diǎn)是價廉，具有較好的熱震穩(wěn)定性（1100℃~水、50次），強(qiáng)度較高，常溫抗壓強(qiáng)度≥60Mpa，缺點(diǎn)是荷重軟化溫度低(1300℃)，抗熟料侵蝕性差，當(dāng)溫度超過1450℃，磷酸鹽結(jié)合高鋁磚被熟料快速侵蝕。其表面的Al2O3成分與熟料中堿性成分CaO產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成CASC2AS并形成大量液相所致。對于濕法回轉(zhuǎn)窯和小型懸浮預(yù)熱器窯（600t/d），調(diào)試初期及開停比較頻繁時選擇磷酸鹽結(jié)合高鋁磚不失為一種經(jīng)濟(jì)、可靠的辦法，投入正常生產(chǎn)后，視具體情況選擇換用堿性磚。在窯皮不穩(wěn)定甚至常有露磚的過渡帶內(nèi)應(yīng)采用尖晶石磚，能力較小且窯溫較低的窯上過渡帶內(nèi)也可采用高鋁磚，主要是磷酸鹽結(jié)合高鋁磚。在分解帶內(nèi)，其熱端已產(chǎn)生硫酸鹽熔體，有粘掛不穩(wěn)定的浮窯皮，大型窯上的這一部分(2000t/d以上)，如磚受侵蝕較快，可采用尖晶石磚；其它窯型可采用抗剝落高鋁磚；分解帶的其余部位則應(yīng)采用高鋁質(zhì)磚。大型窯的窯門罩以及篦式冷卻機(jī)喉部和高溫區(qū)內(nèi)溫度偏高的部位（1250℃以上），一般應(yīng)采用抗剝落高鋁磚和化學(xué)結(jié)合特種高鋁磚作工作層材料，但是，這些部位的拱頂處應(yīng)采用煅燒高鋁磚，不宜采用化學(xué)結(jié)合高鋁磚。在高風(fēng)壓篦式冷卻機(jī)高溫區(qū)側(cè)壁處還應(yīng)采用碳化硅復(fù)合磚或低水泥高強(qiáng)耐火澆注料，如該處磨蝕不嚴(yán)重，則可采用磷酸鹽結(jié)合高鋁耐磨磚。筒式冷卻機(jī)內(nèi)襯應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料，包括鋼纖維增強(qiáng)增韌磷酸鹽結(jié)合磚、高鋁質(zhì)耐磨磚。在工作溫度800~1200℃的所有部位，都應(yīng)采用耐堿磚或相應(yīng)的耐堿澆注料。包括用于預(yù)熱器本體和篦式冷卻機(jī)側(cè)墻的普通型耐堿粘土磚，用于窯筒后部的隔熱型耐堿粘土磚，用于三此風(fēng)管的高強(qiáng)耐堿粘土磚和用于預(yù)熱器拱頂?shù)墓绊斝透讳X耐堿粘土磚，以及重質(zhì)和輕質(zhì)的耐堿粘土質(zhì)澆注料。新型干法預(yù)熱器及其聯(lián)接管道等處，來自原料
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