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耐火材料行业动态

水泥窑耐火砖标准的发展过程

以往,国外也是不同直径的窑配不同尺寸和不同形状的砖。从上世纪 60年代起,德国水泥工厂生产协会制定了用于碱性砖的 VDZB系列标准砖和用于粘土质的VDZA系列标准砖,行业用砖标准得以统一。80年代出现用于粘土质的 ISOπ/3型系列砖,在发展的过程中,A系列砖逐步被ISOπ/3砖取代。目前,国际上大多数国家采用 VDZB和ISOπ/3系列砖,我国水泥窑全部使用 VDZB和ISOπ/3系列砖。耐火砖是配置在水泥回转窑内的,从上世纪 
60年代至今的半个多世纪里,耐火砖的砖型系列也随水泥窑生产技术和规模的变化而发展,主要有: 
(1)用于烧成带的碱性砖为适应不同窑径(如公制、英制窑)和窑径增大的变化,VDZB型砖从 1966年的 13种增至 1984年的 21种,90年代的 28种。 
(2)因窑内耐火砖承受的热化学应力增大,出现了容重较大的特种高铝质衬砖,致使用于窑尾的粘土质A型砖单砖重量过大,逐步被容积小、砌筑牢固的ISOπ/3。 
在水泥生产实践过程中,上述两种砖逐步显示出制造、设计、砌筑方便,砖体牢固,有利于生产的优越特点。该砖型系列科学合理,完整实用,配比合理,选用灵活方便且实用,满足了标准制定年代的砖体砌筑和水泥生产的需求,历经半个多世纪仍能使用。但一些缺陷也暴露了出来,随着预分解窑生产技术的进步,产量的增大,筒体直径的增加,VDZB系列砖易掉砖红窑;为抗碱硫侵蚀,耐火砖材质容重增大,造成ISOπ/3系列砖的重量偏大,施工时工人易疲劳;此外,两种砖型设计也有一些不足之处。结合我国水泥工业的实际情况,我们提出了既具有上述两种系列砖优点,又可补偿其缺陷,既可用于碱性砖,还可用于特种高铝质、粘土质的C型系列耐火砖。 
C型系列砖的开发过程如下:2004年,我们为简化砖型,便于仓储和施工,将4m窑径以下规格的窑,采用两种尺寸砖搭配,统一为两种砖型,取得了预想的效果。2007年扩大至窑径为 4.8m,2010年通过优化,形成了C型系列砖。2014年扩大为工业试验。此过程使用了约8000t耐火砖,在30余条窑上运行,取得了实践效果。 
在C型系列砖的开发过程中,我们理清了工业化国家水泥窑使用的 VDZA、VDZB及ISOπ/3型系列砖的发展和优化历程。分析不同砖的技术特点,不同窑径内系列砖高度、大小边、锥角、砖的重量及砖型尺寸尾数的确定原则;对砖缝、热膨胀应力补偿进行分析,对锁砖的应用进行探讨;又对窑内衬砖所承受的热、热化学、热机械应力对砖型及尺寸的影响进行详尽的理论分析,还对影响耐火砖制造、施工及应用的因素进行探讨。在上述基础上,2016年 9月由耐火砖生产制造厂家、筑炉公司、水泥生产厂和水泥设计研究院有关人员,共同探讨并 确定C型系列耐火砖的尺寸。大家一致认为,C型系列砖是在 VDZB、ISOπ/3型系列砖长期使用的基础上,优化提高,结合实践,通过创新得来的。其配比合理,满足我国现有水泥预分解窑生产技术进步带来的砌筑需求,可进行生产实践运行。同时决定结合砌筑生产实践,按 C型系列砖等中间尺寸78.5mm的技术要求,分别制作不同尺寸、锥角的C型系列耐火砖,在 5000t/d级及以下产量的多条预分解窑进行生产实践,并对使用情况进行跟踪验证工作。 


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