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隨著水泥預(yù)分解窯工藝的日趨完善與進(jìn)步,耐火材料使用壽命已經(jīng)在主導(dǎo)著窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率,一般情況下,一年有20一30天都在檢修更換耐火材料。如何進(jìn)一步優(yōu)化和提高窯襯使用狀況,減少檢修次數(shù),是擺在生產(chǎn)技術(shù)管理人員面前的關(guān)鍵性課題。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,就俗稱“麻煩帶”的后過渡帶’的工藝特性、襯料選擇原則以及實(shí)際使用情況作幾點(diǎn)介紹,僅供參考。
1后過渡帶工況特性
該段主要承擔(dān)固相反應(yīng)和熔劑礦物的形成,為放熱反應(yīng)。如1000℃左右時(shí)CaO和SO2結(jié)合生成CS2，1200一1300C時(shí)過渡礦物C2F、C5A3結(jié)合CaO生成C4FA,C5A3結(jié)合CaO生成C3A。該帶末端為來自燒成帶的熾熱火焰,因此物料溫升速率極快,系統(tǒng)熱工制度的細(xì)微變化都將對(duì)該區(qū)域產(chǎn)生相應(yīng)的變化,消長(zhǎng)窯皮較為頻繁,嚴(yán)重時(shí)一個(gè)班內(nèi)可以反復(fù)消長(zhǎng)兩、三次,使磚面溫度常常有100一300℃的變化。
從生產(chǎn)工藝角度出發(fā),后過渡帶不希望長(zhǎng)有任何副窯皮和結(jié)圈,以保證窯內(nèi)良好的通風(fēng)和物料反應(yīng)空間。為節(jié)能降耗的需要,該段窯筒體溫度不能高,散熱損失不能大。由于該段溫升速度快,物料粘性大,對(duì)耐火磚表面層侵蝕性較強(qiáng),耐火磚工作層易隨副窯皮掉落。沒有窯皮保護(hù),襯磚工作面溫度達(dá)140℃左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于燒成帶磚面工作溫度(一般為900~1000℃),是全窯系統(tǒng)中熱應(yīng)力大的區(qū)域。后過渡帶處于二檔輪帶位置,窯筒體變形后橢圓度一般達(dá)0.3%一0.5%D,(D為窯內(nèi)徑),橢圓對(duì)耐火磚造成剪切應(yīng)力而損壞。過渡帶是液相形成區(qū),硫、堿、鹽熔融物易對(duì)磚體產(chǎn)生侵蝕,甚至滲透到磚內(nèi)部,使之組織結(jié)構(gòu)受到破壞。
2 后過渡帶工藝特性對(duì)耐火磚的要求
2.1 耐高溫
所用的襯磚能經(jīng)得住1400℃左右的持續(xù)高溫負(fù)荷,荷軟點(diǎn)應(yīng)超過1600℃,以確保在工作溫度下保持良好的體積穩(wěn)定性。
2.2 抗化學(xué)侵蝕性能優(yōu)良
磚襯不應(yīng)與窯氣流中的S02、O2、CO2等氣體產(chǎn)生激勵(lì)反應(yīng)。與窯料中各組分不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),可阻止窯料粘附在工作面上。
2.3 二次礦化作用小
一般而言,在1400℃溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作的耐火材料自身礦化作用還能繼續(xù)進(jìn)行,如沒有反應(yīng)完全的SiO2、O2等繼續(xù)化合成新的礦物,將使磚體疏松,強(qiáng)度降低,進(jìn)而產(chǎn)生斷層剝落。因此選用的磚二次礦化作用小。
2.4耐磨性好
過渡帶耐火磚在工作環(huán)境下直接同窯料接觸磨刷,磚襯要耐磨,具備高的荷重軟化溫度點(diǎn),高溫強(qiáng)度保持良好,工作面在高溫下產(chǎn)生的液相少、甚至沒有。即磚體應(yīng)具有抗化學(xué)蝕溶的能力,磨蝕性能好。
2.5導(dǎo)熱系數(shù)要小
燒成帶有窯皮起隔熱保溫作用,過渡帶襯體為純耐火磚,自身的導(dǎo)熱系數(shù)高低決定了筒體外表面溫度。生產(chǎn)中要求新磚筒體溫度應(yīng)在300℃以內(nèi),10mm左右厚的舊磚筒體溫度也應(yīng)在380℃以內(nèi)。因此所選用的磚導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)要小。
2.6高溫體積穩(wěn)定性好
直接在高溫下工作的磚,具有良好的高溫體積穩(wěn)定性尤其重要,表征它性能好壞的一個(gè)很簡(jiǎn)單的方法是新磚和殘磚強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比,如果殘磚強(qiáng)度同新磚冷壓強(qiáng)度相當(dāng)時(shí),說明這種磚體積穩(wěn)定性是優(yōu)良的。
3 1硅莫磚1650的特點(diǎn)及適應(yīng)性
硅莫磚1650采用特級(jí)礬土、鋯英砂、碳化硅、莫來石等高檔原材料,采取先確認(rèn)產(chǎn)品的試樣分析檢驗(yàn)合格,再組織生產(chǎn)的模式,保證整批產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。生產(chǎn)工藝可靠,先用強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和已搭配好的原材料,再用大噸位壓力機(jī)機(jī)壓成型并烘干,后把經(jīng)過驗(yàn)收的半成品投人到隧道窯內(nèi)高溫?zé)瞥山K產(chǎn)品。
硅莫磚1650具有體積密度和顯氣孔率相對(duì)較低,導(dǎo)熱系數(shù)不高,冷壓強(qiáng)度一般達(dá)90MPa以上,荷軟點(diǎn)接近1650℃,熱震穩(wěn)定性好,抗化學(xué)侵蝕性好,耐磨等優(yōu)點(diǎn),并對(duì)窯料具有阻抗作用,防止粘掛副窯皮和結(jié)圈。以上特點(diǎn)比較能適應(yīng)回轉(zhuǎn)窯后過渡帶的工況。
4 硅莫磚砌筑中應(yīng)注意的幾個(gè)問題
堿性磚系列中,鎂質(zhì)磚膨脹量大,硅莫磚系列屬于中等膨脹的耐火磚。因此,在砌筑過程中應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際情況,正確解決好膨脹空間的留設(shè)問題,同時(shí)也要考慮整體的牢固度。
4.1砌筑火泥的使用
為了使火泥和磚的性能相對(duì)一致,建議使用高品質(zhì)硅莫火泥和硅莫專用膠配制的火泥漿,也可以用高檔次的的高溫膠泥代替砌筑,以保證耐高溫、抗侵蝕和較高的粘結(jié)強(qiáng)度,使之在高溫狀況下具有良好的粘結(jié)性能和強(qiáng)度,使整環(huán)磚牢固地形成一個(gè)環(huán)狀體,防止窯料中堿鹽組分沿磚縫滲透到磚內(nèi)產(chǎn)生侵蝕。這也要求在砌筑時(shí)磚與磚的接觸面要抹滿火泥,膠泥適當(dāng)拌稀并拌勻,防止起泥團(tuán),當(dāng)場(chǎng)攪拌當(dāng)場(chǎng)使用。值得注意的是,過渡帶擋磚圈高端頭幾環(huán)磚在砌筑時(shí),磚與磚的接觸面、磚與窯筒體接觸面、以及環(huán)與環(huán)之間都要抹滿火泥,以減少磚環(huán)的移動(dòng)和砌體對(duì)擋磚圈的軸向壓力。
4.2膨脹空間的留設(shè)
硅莫磚在高溫中體積膨脹量比鎂鉻磚小,但比普通耐火磚大。根據(jù)多次使用總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn),軸向每0.6m一1.0m即3一5環(huán)磚需要加一環(huán)3mm紙板,徑向磚環(huán)每巧塊左右也應(yīng)加一塊3mm紙板。加紙板的數(shù)量不能多,否則會(huì)影響砌體的牢固性。
4.3重視鎖縫工作
磚環(huán)一定要鎖緊,鎖磚盡量先行預(yù)砌,搭配好標(biāo)磚和鎖縫磚之后再正式砌筑,盡可能地少用鎖磚鋼板,兩塊鋼板之間至少間隔3塊磚以上。盡量避免加工環(huán)的出現(xiàn)。
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