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水泥窑用耐火材料分析以及不定型耐材的选择

[发布时间:2019-05-15 12:34:51 ][阅读次数:519次]

近年来,中国的水泥工业发展迅速,各规格的水泥窑及其系统的不同部位对耐火材料有着不同的要求。

1.热冲击应力对耐火材料的影响:

随着新型干法水泥窑技术的不断更迭,推动着水泥工业向大规模、现代化发展,水泥窑系统开始采用新一代篦冷机,多通道燃烧器,提升窑头罩密封性及其保温性能,提高燃料的充分燃烧能力,熟料温度约1400℃,进入二次风管温度在1000℃以上,窑内烧成带、过渡带及窑头罩、篦冷机入口和三次风温部分远远超过普通传统的窑温。窑炉的频繁启停导致窑内温度快速波动,因而产生热震应力导致耐火砖表面水平剥落和开裂。因此选用高弹性模量,高耐火度,高温性能良好的耐火材料已成为必然。

2.化学侵蚀对耐火材料的影响:

氯碱硫等挥发性的化合物(Cl,K2O,Na2O,SO3)在预分系统内不断蒸发、冷凝,反复循环,集中在生熟料之中,同时随着替代燃料的使用,针对工业废物和生活垃圾的处理,增加K2O,Na2O,SO3系统和Cl的浓度,增强了对其耐火材料的进一步侵蚀。如果针对碱硫浓度进行调整,适宜的碱硫比为0.8~1.2,这样耐火材料的腐蚀性就会变弱,碱硫比的调整,主要的有害元素出现也有变化,即耐火材料的损毁机理也略有不同。

3.耐火材料要求以及不定型耐火材料的选择:

(1)由于窑尾的烟气温度升高,结皮堵塞现象出现也有略有升高,特别是使用替代燃料或垃圾处理工艺等过程,会进一步增加有害物质富集程度,结皮现象也较为严重,如窑尾烟室、分解炉锥段、四五级旋风筒锥段等区域。因此应考虑使用碱氯硫侵蚀与耐碱性耐腐蚀和抗结皮性能良好的耐火浇注料,相应设备的其他部件选用高强高铝浇注料。

(2)大型设备,节能燃烧系统,新一代高热效率的篦冷机的使用,新型多通道燃烧器的投入使用,使得窑头烟气温度变高,窑口、窑头罩及篦冷机喉部等部位不仅要承受高温熟料液相和碱氯硫化合物的侵蚀,而且还要受烟尘气体的冲刷和磨损。因此,根据工艺条件,前窑口可以选用刚玉莫来石浇注料,窑头罩选用由高铝高强浇注料。

(3)由于窑头的烟气温度明显上升,将大大提高相应的三次风温,通常超过800℃,同时,三次风俗从原来的20 m / s增加到30 m / s,烟气中的熟料颗粒硬度大。含尘烟气的高温、高速冲刷和碱氯硫化合物侵蚀对耐火材料提出了更高的要求,需要使用优质耐磨耐碱浇注料或高耐磨耐碱砖作为三次风管工作衬,尤其在三次风管的拐角部位尽可能使用高性能耐磨耐碱浇注料。

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