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水泥窑用耐火材料的损坏、窑皮及焦砖介绍

发布时间:2021/4/28 16:21:27 点击率:
水泥窑耐火材料寿命的综合影响:(1)温度因素;(2)化学腐蚀;(3)机械磨损。



因窑内各部分还存在差异。所以,水泥窑耐火材料的选择,要与各个部位的工作条件相适应,即采用多种合理配套的材料。
影响窑衬的因素如下:
(1)温度因素。水泥窑各部位温度不同,对窑材料要求也不同。
水泥窑各部位的温度和材料要求。
大型预分解窑(PC窑)采用高效冷却器和多风道烧嘴,加强了窑头的密封性。在河北某水泥厂,日产熟料4000吨φ4.7m×74m窑上,二次空气温度约为1150℃,窑尾气流温度为1050~1100℃,最高为1200℃,离窑筒熟料温度为1400℃。过渡带、烧成带、冷却带、窑门罩、冷却机、喉咙、烧嘴等处温度差异明显,必须采用系列新材料。

温度波动,砖内产生热应力,造成砖损坏。水泥窑的火焰温度在1700~1800℃左右,热量主要通过辐射传递给窑衬材料,窑衬材料的表面温度随着窑的旋转而周期性变化,温度达到200℃以上。窑的转速为1~3r/min,即窑衬材料每天经受1400~4300次温茶和200℃以上的热应力。毫无疑问,应选择耐温性变化的窑衬材料,即耐热性和振动性优异的材料。

(2)化学腐蚀。在悬浮预热窑(SP窑)、窑外分解窑(PC窑)和立波尔窑系统中,原料和燃料中带来碱、硫酸盐、氯化物等挥发性成分挥发激素,反复循环,导致窑内这些成分丰富。与原始原料相比,K2O+Na2O、SO2和Cl-的含量分别增加了3~5倍和80~100倍。相应部位的窑气中这些成分的含量也增加了,渗入砖块,导致砖块破裂和损坏。在最热两极预热器、预分解炉、上升烟道、进料坡和窑筒后部的1/3部位,容易形成膨胀的钠霞石(Na2.Al2O3.2SiO2)、钾霞石(K2.Al2O3.2SiO2)、自榴石(K2.Al2O3.4SiO2)等矿物,窑料和粘土砖(Al2O3≥40%)反应形成2C2SO4、2SO4和2SO4等结皮特征矿物。
当熟料中挥发成分含量过高时,即使是冷却器的热端、窑门罩和3,次风管道中的普通高铝砖和粘土砖也会产生碱裂。
因此,工作温度为800~1200℃的所有部位应采用一系列耐碱半酸性粘土砖和浇注料。

(3)机械损坏。旋转窑的衬里材料在高温下与筒体一起旋转,长期处于振动状态,同时受到炉子材料的磨损和冲击,砖破损是一方面,其次,窑体长期使用变形,衬里材料碱性砖的热膨胀性大,砖破损。
综观新型干窑,窑速快,窑温高,温差大(2次空气温度达1200℃),碱腐蚀严重,对耐火材料要求更高,应选用耐碱砖、耐剥落砖、耐火浇注料和隔热材料。
窑皮有什么用?回转窑烧成中窑皮的几个问题。
根据温度和化学反应的不同,学反应的不同,可将整个旋转窑分为四个带,即锻烧带、过渡带、烧成带和部分冷却带。一般而言,烧成带位于窑头至窑头5倍的直径处,在此区域内有一层较稳定的窑皮存在,窑皮对延长窑砖寿命至关重要。

水泥窑窑皮的主要功能
窑皮由熟料或粉尘从液相或半液相变成固体形成。其主要功能是:
(1)保护耐火砖免受高温和化学腐蚀;
(2)储存热能,减少窑壳散热损失,提高旋窑热效率;
(3)作为传热介质,窑皮暴露在空气中,与高温空气接触时,通过辐射或对流吸收热量,窑皮与下部材料接触时,通过传导传热给原料
(4)窑皮表面粗糙,可降低粉末流动速度,延长窑皮材料的反应时间。

影响窑皮产生的主要因素。
(1)原料的化学成分。窑皮是从液相变成固相的产物。铝和铁成分多,液相量多,容易形成窑皮。铝和铁成分少,液相量少,很难形成窑皮。原。原料中铝多,液相粘度大,窑皮难以形成,但一旦形成就坚固。原料中铁原料多,液相粘度小,窑皮容易形成,但形成的窑皮容易脱落。
(2)火焰温度。火焰温度低,材料形成的液相少,不易形成窑皮;如果火焰温度过高,窑皮温度会高于液相的凝固温度,窑皮容易脱落。
(3)火焰形状。窑皮也受到火焰形状和窑壳筒体散热的影响。一般来说,过短、过急、过粗的火焰对窑皮有很大的侵蚀作用,长火焰对窑皮有利,但会分散窑的热量,不利于烧成。因此,在操作过程中,必须保持一定的合理火焰形状和位置,严格控制熟料的结粒,防止结块冲刷窑皮,稳定窑内热工制度,防止结圈,及时处理发现的大块或结圈。

窑皮脱落。
窑皮会因为温度超过体温度而脱落,有时会因加热不均匀而随着火砖脱落。脱落的主要原因如下:
(1)饲料成分和喂料量不稳定,导致窑温不稳定。如果喂料烧得好,窑内温度会高,烧得不好,温度会低。当饲料量大时,温度低,饲料量少时,多余的热量不会被材料吸收。这样,温度高低,窑皮热胀冷缩不均匀,容易脱落。
(2)错误的操作程序主要是由于火焰形状调整不当造成的。
四是补救措施。
当发现窑皮脱落时,可以在中控室检查窑壳温度进行判断。一般窑壳温度应在200~300℃左右。如果温度过高,可能会脱落。此时,应立即采取措施补救窑皮,立即减少喷煤量,或改变火焰形状和位置。在现场,可以使用鼓风机或压缩空气冷却脱落窑皮的窑壳。风扇应放置在4点或8点(这里是料流的位置),离窑皮越近越好。

水泥窑造成焦砖因素
第一,窑内燃烧时,经坯垛中部空气不足,窑工看火不慎,烧成带被拉长,火度过大,坯体在高温下软化;第二,内燃料掺量过大;第三,风闸使用不当,抽力过大,使内燃料燃烧强度过大,升温过快,窑炉内温度超过坯体允许烧成温度;第四,火眼批坯垛形式不合理,上下部落煤比例不当。
窑炉出焦砖可采用以下操作方法处理:
第一,以预防为主,密切监视预热带的火灾,发现预热带的火灾有发展到火灾的倾向时,必须从预热带的后部提取高温气体。火灾大的预兆明显时,还可以提起烧成带的馀热闸门,提前放火降温。
第二,控制火速。无论有无余热系统,降低每个闸门的高度,延缓火头的行进速度,都有利于控制火度。
三是烧成带上火大时,可将火前后的余热闸提起几个,以分散火力。若提起大火处的余热闸,不但不能分散火力,反而会使火力集中,引起过热。
当烧成带底火时,首先要落低远闸和近闸,除提余热闸外,还要增加进气量,加速冷却。此外,还可以谨慎地逐步提起隔热带的哈风闸,将底部的高温空气抽出。但是要注意的是,不要提起火灾中的哈风闸,因为这样不但不能分散火力,反而集中火力,肯定会出现焦砖,甚至出现结坨或倒窑事故。

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