随着水泥预分解窑工艺的日趋完善与进步,耐火材料使用寿命已经在主导着窑系统运转率,一般情况下,一年有20一30天都在检修更换耐火材料。如何进一步优化和提高窑衬使用状况,减少检修次数,是摆在生产技术管理人员面前的关键性课题。结合生产实际,就俗称“麻烦带”的后过渡带’的工艺特性、衬料选择原则以及实际使用情况作几点介绍,仅供参考。
1后过渡带工况特性
该段主要承担固相反应和熔剂矿物的形成,为放热反应。如1000℃左右时CaO和SO2结合生成CS2，1200一1300C时过渡矿物C2F、C5A3结合CaO生成C4FA,C5A3结合CaO生成C3A。该带末端为来自烧成带的炽热火焰,因此物料温升速率极快,系统热工制度的细微变化都将对该区域产生相应的变化,消长窑皮较为频繁,严重时一个班内可以反复消长两、三次,使砖面温度常常有100一300℃的变化。
从生产工艺角度出发,后过渡带不希望长有任何副窑皮和结圈,以保证窑内良好的通风和物料反应空间。为节能降耗的需要,该段窑筒体温度不能高,散热损失不能大。由于该段温升速度快,物料粘性大,对耐火砖表面层侵蚀性较强,耐火砖工作层易随副窑皮掉落。没有窑皮保护,衬砖工作面温度达140℃左右,远远高于烧成带砖面工作温度(一般为900~1000℃),是全窑系统中热应力最大的区域。后过渡带处于二档轮带位置,窑筒体变形后椭圆度一般达0.3%一0.5%D,(D为窑内径),椭圆对耐火砖造成剪切应力而损坏。过渡带是液相形成区,硫、碱、盐熔融物易对砖体产生侵蚀,甚至渗透到砖内部,使之组织结构受到破坏。
2 后过渡带工艺特性对耐火砖的要求
2.1 耐高温
所用的衬砖必须能经得住1400℃左右的持续高温负荷,荷软点应超过1600℃,以确保在工作温度下保持良好的体积稳定性。
2.2 抗化学侵蚀性能优良
砖衬不应与窑气流中的S02、O2、CO2等气体产生激励反应。与窑料中各组分不产生化学反应,可阻止窑料粘附在工作面上。
2.3 二次矿化作用小
一般而言,在1400℃温度下长时间工作的耐火材料自身矿化作用还能继续进行,如没有反应完全的SiO2、O2等继续化合成新的矿物,将使砖体疏松,强度降低,进而产生断层剥落。因此选用的砖二次矿化作用必须小。
2.4耐磨性好
过渡带耐火砖在工作环境下直接同窑料接触磨刷,砖衬要耐磨,必须具备高的荷重软化温度点,高温强度保持良好,工作面在高温下产生的液相少、甚至没有。即砖体应具有抗化学蚀溶的能力,磨蚀性能好。
2.5导热系数要小
烧成带有窑皮起隔热保温作用,过渡带衬体为纯耐火砖,自身的导热系数高低决定了筒体外表面温度。生产中要求新砖筒体温度应在300℃以内,10mm左右厚的旧砖筒体温度也应在380℃以内。因此所选用的砖导热系数相对要小。
2.6高温体积稳定性好
直接在高温下工作的砖,具有良好的高温体积稳定性尤其重要,表征它性能好坏的一个很简单的方法是新砖和残砖强度进行对比,如果残砖强度同新砖冷压强度相当时,说明这种砖体积稳定性是优良的。
3 1硅莫砖1650的特点及适应性
硅莫砖1650采用特级矾土、锆英砂、碳化硅、莫来石等高档原材料,采取先确认产品的试样分析检验合格,再组织生产的模式,保证整批产品质量的稳定性。生产工艺可靠,先用强制式搅拌机拌和已搭配好的原材料,再用大吨位压力机机压成型并烘干,最后把经过验收的半成品投人到隧道窑内高温烧制成最终产品。
硅莫砖1650具有体积密度和显气孔率相对较低,导热系数不高,冷压强度一般达90MPa以上,荷软点接近1650℃,热震稳定性好,抗化学侵蚀性好,耐磨等优点,并对窑料具有阻抗作用,防止粘挂副窑皮和结圈。以上特点比较能适应回转窑后过渡带的工况。
4 硅莫砖砌筑中应注意的几个问题
碱性砖系列中,镁质砖膨胀量最大,硅莫砖系列属于中等膨胀的耐火砖。因此,在砌筑过程中应根据生产线的实际情况,正确解决好膨胀空间的留设问题,同时也要考虑整体的牢固度。
4.1砌筑火泥的使用
为了使火泥和砖的性能相对一致,建议使用优质硅莫火泥和硅莫专用胶配制的火泥浆,也可以用高档次的的高温胶泥代替砌筑,以保证耐高温、抗侵蚀和较高的粘结强度,使之在高温状况下具有良好的粘结性能和强度,使整环砖牢固地形成一个环状体,防止窑料中碱盐组分沿砖缝渗透到砖内产生侵蚀。这也要求在砌筑时砖与砖的接触面要抹满火泥,胶泥适当拌稀并拌匀,防止起泥团,当场搅拌当场使用。值得注意的是,过渡带挡砖圈高端头几环砖在砌筑时,砖与砖的接触面、砖与窑筒体接触面、以及环与环之间都要抹满火泥,以减少砖环的移动和砌体对挡砖圈的轴向压力。
4.2膨胀空间的留设
硅莫砖在高温中体积膨胀量比镁铬砖小,但比普通耐火砖大。根据多次使用总结出的经验,轴向每0.6m一1.0m即3一5环砖需要加一环3mm纸板,径向砖环每巧块左右也应加一块3mm纸板。加纸板的数量不能多,否则会影响砌体的牢固性。
4.3重视锁缝工作
砖环一定要锁紧,锁砖尽量先行预砌,搭配好标砖和锁缝砖之后再正式砌筑,尽可能地少用锁砖钢板,两块钢板之间至少间隔3块砖以上。尽量避免加工环的出现。
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