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水泥窯過渡帶用耐火材料的性能要求及選擇
  • 時間:2023.06.02
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水泥窯過渡帶是水泥生產(chǎn)過程中的關鍵部位,需要使用高性能的耐火材料。下面是水泥窯過渡帶用耐火材料的性能要求及選擇:

一、水泥窯過渡帶工作環(huán)境及對耐火材料的性能需求

1、水泥窯過渡帶環(huán)境

水泥窯過渡帶環(huán)境溫度較高,入窯后的物料進行充分加熱,但未能達到燒成狀態(tài),受燒成帶影響,過渡帶處于熱工不穩(wěn)定狀態(tài)。
由于過渡帶溫度波動大,熟料內部液相量少、液相粘度不夠,造成窯皮時長時消,粘掛不牢,使襯磚長期裸露在高溫環(huán)境之中,直接經(jīng)受高溫熟料的沖擊和磨損。
窯襯與水泥熟料中熔體、硅酸鹽低熔物、窯氣中K2O、SO2、KCl等組分對高溫裸露襯磚的滲透、化學侵蝕,在溫度梯度和侵蝕層濃度梯度的作用下,襯磚變質層出現(xiàn)致密化,發(fā)生結構層變化,當窯內溫度場發(fā)生變化時,在熱應力和機械應力作用下,
變質結構層極易發(fā)生開裂、脫落。
由于過渡帶溫度場容易受噴煤管及燃料變化的影響而不斷的變化,耐火材料在反復的溫場變化時,容易出現(xiàn)熱疲勞現(xiàn)象,一般材料承受不了由于溫度場變化引起的急冷急熱,導致了過渡帶襯磚出現(xiàn)損壞。
由于過渡帶溫度場容易受噴煤管及燃料變化的影響而不斷的變化,耐火材料在反復的溫場變化時,容易出現(xiàn)熱疲勞現(xiàn)象,一般材料承受不了由于溫度場變化引起的急冷急熱,導致了過渡帶襯磚出現(xiàn)損壞。所以,水泥回轉窯過渡帶對耐火材料,不僅要有較高的強度以抵御機械應力,較強的抗熱震穩(wěn)定性以防止熱疲勞損害,還要有良好的高溫性能和抗侵蝕性。

2、水泥窯過渡帶對耐火材料性能要求
2.1、耐高溫性能要求:水泥窯過渡帶處于高溫環(huán)境中,耐火材料需要具備優(yōu)異的耐高溫性能,能夠承受1300℃以上高溫。
2.2、耐熱震性能要求:水泥窯過渡帶經(jīng)常發(fā)生冷熱交替,因此耐火材料需要具有良好的耐熱震性能,能夠抵抗突然變化的溫度和熱應力。
2.3、耐侵蝕性能要求:水泥生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量酸性氣體和堿性氣體,這些氣體容易侵蝕過渡帶耐火材料。因此,過渡帶用耐火材料需要具備優(yōu)異的耐侵蝕性能。
2.4、氧化還原性能要求:水泥生產(chǎn)過程中存在一定程度的氧化還原反應,因此過渡帶用耐火材料需要具備較好的氧化還原性能,不易被氧化或還原。
2.5、良好的耐磨性要求:水泥生產(chǎn)過程中,窯料在過渡帶上不斷滾動和磨損,因此耐火材料需要具有良好的耐磨性能,能夠承受長期的摩擦和磨損。

硅莫耐磨磚-2

二、水泥窯過渡帶耐火材料的選擇

根據(jù)以上水泥窯對耐火材料的要求,可以選擇鎂鋁尖晶石磚、硅莫磚、高鋁磚、碳化硅磚等耐火材料作為水泥窯過渡帶的襯里材料。
鎂鋁尖晶石磚因與水泥熟料的主成分都屬于堿性材料,所以具有優(yōu)異的抗侵蝕性能,由于添加了鎂鋁尖晶石,可以獲得熱震穩(wěn)定性,所以一直被奧鎂、雷法等國外企業(yè)推薦應用于水泥回轉窯過渡帶;
硅莫磚也可適用于5000t/d以下水泥回轉窯。從環(huán)保節(jié)能角度,也可推薦用復合結構硅莫磚
硅莫磚與鎂鋁尖晶石磚相比較具有導熱系數(shù)低,熱震穩(wěn)定性好、性價比高的優(yōu)勢;鎂鋁尖晶石磚與硅莫磚相比較具有抗侵蝕性能更強的優(yōu)勢和導熱率高的劣勢,在系統(tǒng)處理垃圾水泥回轉窯上,鎂鋁尖晶石磚的抗堿硫侵蝕效果更好,所以在大型回轉窯,從安全系數(shù)考慮,仍大多采用鎂鋁尖晶石磚進行砌筑。整體上,硅莫磚因性價比優(yōu)勢,在國內有替代鎂鋁尖晶石磚在水泥回轉窯應用的趨勢。
高鋁磚具有高溫抗侵蝕性、耐熱震性和耐磨性能優(yōu)異;鎂磚具有較好的耐高溫性能和耐侵蝕性能;碳化硅磚則具有較好的耐高溫性能和耐熱震性能。
在選擇水泥窯過渡帶耐火材料的時候要根據(jù)實際情況,可以選擇不同的耐火材料組合使用,以達到最佳的耐用性能。同時,選用耐火材料時還需考慮其成本、加工性能和可靠性等方面的因素。

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