耐火保温材料在工业炉窑上的应用

　摘要

:通过对工业炉窑特点的研究,分析了前窑口、烧成带、窑尾和冷却机前端等易损部位耐

火材料的蚀损机理

,提出了这些部位更为合适的耐火材料;指出砌筑和烘烤与耐火材料使用寿

命之间的关系。

 

　　关键词

:耐火保温材料;工业炉窑 

　　

 

　　由于国家产业政策的调整

,大型干法回转窑将取代一大批立窑及小型回转窑,从而对传统

耐火材料的需求将大大减少

,对优质耐火材料的需求将成倍增加。同时,由于使用条件的变化,

对耐火材料提出了更为苛刻的要求。尤其是窑口、过渡带、窑尾抗结皮、及冷却机前端等部位
的耐火材料

,不能与回转窑其他部位耐火材料的寿命相配套,损失较大。 

　　一、耐火保温材料性能要求

 

　　

(一)耐火保温材料作用。主要为窑内衬料和隔热保温填充料,它们起到降低窑壳的温度,

保护窑壳

,减少散热损失,降低熟料热耗,减少窑内周边和中心部位物料的温度差异,促进窑内

主要为窑内衬料和隔热保温填充料

,它们起到降低窑壳的温度,保护窑壳,减少散热损失,降低

熟料热耗

,减少窑内周边和中心部位物料的温度差异,促进窑内热工制度的稳定性等作用。 

　　

(二)耐火保温材料性能要求。窑内衬料和隔热保温材料的使用寿命直接影响到工业炉窑

的运转率和熟料的产质量

,因此,选用窑内衬料和隔热保温材料的工作非常重要。在选用时,主

要考虑隔热保温材料的下列性质机械强度、耐火度、热震稳定性、抗化学侵蚀性、热膨胀或体
积稳定性、热传导率、耐磨性、气孔率等。工业炉窑既是燃烧设备

,同时又是输送物料的设备。

根据窑内物料在缎烧过程中

,沿窑长或窑高分成几个反应带,由于各带的反应过程以及物料温

度和状态不同

,对衬料和隔热保温材料的要求也不同。因此,回转窑或立窑各带所用的衬料和

隔热保温材料的种类也不相同。

 

　　二、工业炉窑耐火保温材料选用

 

　　

(一)前窑口。前窑口窑衬是大型回转窑中最薄弱窑衬之一。在大型干法窑生产中,窑口衬

料的使用周期严重制约了全窑的使用寿命。前窑口专用耐火浇注料

,该种浇注料在喷煤管使

用浇注料的基础上

,通过调整颗粒级配,可以使得浇注料的密度提高,施工后浇注料的强度也

大幅度提高

,既耐磨,热震稳定性又好,抗化学侵蚀又强,使用寿命超过八个月。事实上,国回转

窑由于诸多的原因

,停窑频繁,造成窑口耐火材料遭受更多的热震。有关统计表明,80%以上的

停窑是由于局部耐火材料的蚀损造成的。

 

　　

(二)烧成带与过渡带。烧成带处于高温化学气氛中,炉料温度 1400

―

℃ 1500℃,伴随有熔

融液体产生

,耐火材料通常被原料包覆,再加上窑体的转动,所以窑皮经常剥落。呈熔融状态的

水泥原料与砖之间发生反应以及熔融液体渗透到砖内

,造成熔损及结构剥落。使用效果最好

的是高温烧成镁铬砖、直接结合镁铬砖。

 

　　目前

,国内水泥厂大部分还是采用直接结合镁铬砖或普通镁铬砖,但总的趋势是采用镁铝

尖晶石。此砖的优点为

:热震稳定性好,使用过程中与熟料反应能在砖的表面形成一层薄的铝

酸钙保护层

,使液相不易渗透,抗剥落性能优于直接结合镁铬砖。这一方面是环保的要求,另一

方面也是生产的要求。

 

　　过渡带的情况也大致如此。尖晶石砖由于具有低的含铁量、极佳的耐磨性及极低的碱渗
透率

,使用周期比直接结合镁铬砖延长一倍,可达一年左右,并且完全能和烧成带的直接结合

镁铬砖相配套

,从而使得其在大型回转窑过渡带耐火材料中一直占据主导地位。镁铝尖晶石

将逐步取代镁铬砖。

 

　　

(三)窑尾。传统的回转窑窑尾温度一般小于 1000

℃,有的甚至 700℃左右,窑尾一般不会

结皮

,而大型窑窑尾温度高达 1100

℃左右。对于生料含碱高或者煤中硫含量高的窑,碱及硫、

氯等组分反复的挥发、凝聚

,使得组分与之生成 2C2SCaCO3、2C2SCaSO4、2CaSO4K2SO4 等