回转窑极其工艺

1、回转窑极其工艺回顾：最早生产水泥用环式窑和竖窑,到1899年在德国汉诺威水泥厂有了世界首座回转窑开始运转，生产能力为80100t/日。随后回转窑技术快速发展，经历了许多装备的更新，从而用列波尔式窑和带悬浮式预热分解，回转窑取代了原来的湿法长窑，目前最大生产能力达到12000t/日。由于回转窑从200米缩短到40米长，新式带旋风器和炉算预热器的窑直径与长度之比为10:17,这种窑旋转只有两个轮箍位置，由于不再有第三个轮箍，回转窑的轴承不易变形，而窑筒体也不易变形，内衬也不易损坏。二、水泥窑用耐火材料的损坏因素水泥窑是将生料烧成熟料，窑衬耐火材料受到的综合影响因素如下：(1)温度因素；(2)化学侵

2、蚀；(3)机械磨损。上述诸因素的影响，在窑内各部分尚有差异。因此，水泥窑用耐火材料的选择，要与各部位工作条件相适应，即采用多品种合理配套的材料。对窑衬影响的因素如下：(1)温度因素。水泥窑各部位的温度不同，对窑的材料要求不一。水泥窑各部位温度和对窑衬材料的要求见下表。水泥窑各部位温度和对材料的要求部位温度/C要求1.预热装置旋风预热器算式加热器800900耐磨耐碱的硫酸盐和氯化物侵蚀2.窑筒后窑口预热带分解带过渡带烧成带冷却带前窑口40%反应形成2C2S-CaCO32C2S-CaSO4ffi2CaSO4K2SO有结皮的特征矿物。在熟料中挥发组分含量过高时，连冷却机热端、窑门罩和3次风管道中的普

3、通高铝砖和粘土砖也会发生碱裂。所以在工彳温度为8001200c所有部位都应采用一系列能耐碱的半酸性粘土砖和浇注料。(3)机械破坏。回转窑内衬材料在高温下随筒体一起转动，长期处于震动状态，同时承受炉料的磨损和冲击作用，导致砖损坏，此是一方面；其次，窑体长期使用变形、内衬材料碱性砖热膨胀性大，导致砖损坏。综观新型干法窑，其窑速较快，窑温较高，并且温差大(2次空气温度达1200C),碱侵蚀严重，因此对耐火材料提出更高的要求，宜选用耐碱砖、耐剥落砖、耐火浇注料及隔热材料配套使用。(三)水泥窑用耐火材料水泥窑用耐火材料是多品种材料，应配套综合使用。主要有以下几类：(1)碱性耐火材料；(2)铝硅系耐火材料

4、;(3)隔热耐火材料;(4)浇注料。1 .碱性耐火材料碱性耐火材料主要品种有：镁铭砖、镁砖、尖晶石砖、白云石砖等。镁铭砖又分有普通镁铭砖、直接结合镁铭砖、半直接结合镁铭砖。碱性耐火材料主要用于水泥窑烧成带、过渡带和窑口部位。特别指出，尖晶石砖已成为大型水泥窑主要窑衬材料之一， 它应用在过渡带， 逐步在冷却带、 窑口上使用， 甚至用于烧成带内。正逐渐取代镁铭砖。普通镁铭砖、半直接结合镁铭砖和直接结合镁铭砖理化性能名称普逋镁铭砖半直接结合镁铭砖直接结合镁铭砖MgO%55606570707580Cr2O3%8128139964SiO2%5.54.03.02.82.8298029802950293C显

5、气孔率%23242022191918203540404040荷重软化温度cT0.6T215301550165015801700160017001600170016001700线膨胀率%(1000C)1.01.11.011.031.051.05抗热震性次(1100C,水冷)344444尖晶石砖名称电熔合成尖晶后传烧结合成尖晶石石专MgO%7880A12O3%1013812Fe2O3%11SiO2%1.8292029202950显气孔率%4040荷重软化温度CT0.6T21650170016501700线膨胀率%(1000C)0.960.99导热率W （m K）-1800c3.003.00抗热震性

6、次(1100C,水冷)88白云石砖名称白右后传化学成分%CaO30MgO65物理性能体积密度Kg,m-32.82.9显气孔率%1315冷压强度MPa50荷重软化温度cT0.61600抗热震性次（1100C,风冷）3从以上表中可见，碱性耐火材料，抗热较差，仅数次。在使用时，关键是能挂窑皮。只要保持有适当厚的窑皮（200300mm,就能弥补碱性耐火材料抗热震性较差的不足。尖晶石砖要在烧成带推广使用，亦需解决好挂窑皮的问题。白云石砖的推广使用，关键是防止氧化钙（CaO水化。2.水泥窑用硅系耐火材料（A12O3-SiO2系）水泥窑用硅系耐火材料，除一般粘土砖、高铝砖外，尚有其特殊要求。主要是耐磨、耐碱

7、、耐温度的变化，为此已开发出系列的特种高铝砖、如磷酸盐结合高铝砖、磷酸盐结合高铝质耐磨砖、抗剥落高铝砖及耐碱半酸性粘土砖等。特种高铝砖理化性能见下表。特种高铝砖理化性能名称磷酸盐结合高铝质砖磷酸盐结合高铝质耐磨情抗剥落高铝砖（1）化学结合高铝砖抗剥落高铝砖（2）A12O3%7577707555-60Fe2O3%3.03.02.01.11.4CaO%0.617701770178017701770体积密度Kgm-3265027002500260026002.22.3显气孔率%18201719202518201926耐压强度MPa606445603050荷重软化温度cT0.6135013001470

8、145014201480抗热震性次(1100C,水冷)303030208203.耐碱砖在预热器窑、窑外分解窑和立波尔窑等碱侵蚀严重部位，必须采用耐碱砖。耐碱砖中A12O3的含量，控制在30流右。在大型水泥窑窑筒的入料区段，表面散热损失大，而且对衬砖的要求具有良好的耐碱性，可选用耐碱隔热砖。此砖的原料是半硅质。水泥窑用耐碱砖技术要求项目指标NJ-30A12O3%2530SiO2%6070Fe2O3%不大于2.0显气孔率%不大于25常温耐压强度MPa不小于20重烧线变化%(1350C,2h)+0.1-1.0抗热震性次（1100C,水冷）不小于10耐碱性(1100C,24h)合格系列耐碱砖理化性能名

9、称普通型高强型隔热型拱顶型A12O3%2530253025303035Fe2O3%2221650155016501700体积密度Kg-cm-32100220016502200显气孔率%耐压强度Mpa2560301530荷重软化温度CT0.6T41350130012501400线膨胀率%（900C）0.70.70.60.6导热率W (m K)-1350c1.281.280.71.20抗热震性次（1100C,水冷）1025510应用部位预热器等碱侵蚀严重部位水泥窑窑筒的入料区段4.隔热耐火材料水泥窑使用隔热耐火材料的作用如下:(1)降低筒体表面温度和散热损失；(2)防止筒体过热；(3)减轻窑衬材料

10、的重量；(4)降低工程造价。水泥窑用隔热耐火材料有以下几种：(1)硅酸钙板，是一种高效节能材料。原料为硅质原料和石灰。该制品主要由硬硅钙石(6CaO6SiO2-H2O和纤维组成。CaO/SiO2的摩尔比在0.921.0之间。近年来，水泥窑中使用超轻质硅酸钙板的容重100150kg/m3,可使水泥窑窑衬材料进一步轻质化，并取得更好节能效果硅酸钙板理化性能牌号I-230I-200n-250CaO%444432SiO2%474744体积密度Kg-cm-32300.500.400.29重烧线变化不大于2%勺试验温度10501050650热导率W (mK)-10.0670.058755c20C935.5

11、877470454055体积密度，g/cm-3110C1100C2.882.702.892.962.802.882.502.622.422.512.702.702.602.202.0耐压强度，Mpa110C1100c1400c8080807010040607010040501001101304025(1000C)4025(1000C)4020(1000C)抗折强度，Mpa110C1100c1400c8889126.5119125.5914.315.715.852.5(1000C)热态抗折强度，Mpa110C1100c1400c99916.716.0线膨胀率，%(1000C)抗热震性，次(110

12、0C,水冷)0.8150.720.770.600.66150.500.400.40重烧线变化，%110C400C1-0.1-0.2-0.40-0.770.4(1000C)0.5(1000C)0.5(1000C)大型预分解窑用耐火材料部位砖种备注烧成带中心部位中心部位的两侧直接结合镁铭砖直接结合镁铭砖、普逋镁铭砖荷重软化温度1700C,烧成带亦米用尖晶石石专过渡带尖晶后传卸料口碳化硅砖、尖晶石砖、直接结合镁铭砖窑口温度较低的窑拱用抗热震性好的优质高铝砖， 磷酸盐高铝砖；窑口窑体变形或微裂用刚玉质浇注料窑门罩或算式冷却机喉部高铝砖粘土质隔热砖、硅酸钙板隔热砖使用温度可达1250C,硅酸钙板使用温度

13、为8001000c部位砖种备注烧嘴外侧及冷端下半侧刚玉质浇注料冷却带耐碱的半酸性粘土和浇注料温度在8001200c的所有部位中空干法窑、湿法窑、立波尔窑和带余热锅炉配套窑衬材料部位窑衬材料1.回转窑后窑口链条带分解带过渡带1过度带2烧成带冷却带前窑口高铝质浇注料、粘土砖钢纤维增强高铝质浇注料、高铝质浇注料、粘土砖高强隔热砖、粘土砖、粘土砖和隔热砖（双层窑衬）磷酸盐结合高铝砖特种高铝砖、磷酸盐结合高铝砖镁铭砖、半直接结合镁铭砖特种高铝砖、磷酸盐结合高铝砖钢纤维增强高铝质浇注料、高铝质浇注料2.冷却机磷酸盐结合高铝质耐磨德单筒冷却机磷酸盐结合高铝质耐磨德多筒冷却机磷酸盐结合高铝质耐磨德（工作层）算

14、冷机隔热砖或硬钙硅右型硅酸钙板（隔热层）新型干法窑配套窑衬材料部位窑衬材料1.预热器、工作层：耐碱粘土砖、耐碱浇注料、高铝质耐碱浇注料分解炉隔热层：CB隔热传、硅藻土传、硬硅钙右型硅酸钙板2.3次风管工作层：高强耐碱砖、耐碱浇注料隔热层：CB隔热砖、硅藻土砖、硬硅钙后型硅酸钙板、隔热浇注料3.回转窑后窑口分解带过渡带1过度带2烧成带冷却带前窑口钢纤维增强高铝质浇注料、高铝质耐碱浇注料耐碱隔热砖，CB20CB30隔热砖抗剥落高铝砖、化学结合高铝砖、磷酸盐结合高铝砖尖晶石I专、半直接结合镁铭砖、普逋镁铭砖直接结合镁铭砖抗剥落高铝砖、化学结合高铝砖、半直接结合镁铭砖、普逋镁铭砖钢纤维增强刚玉质耐火浇

15、注料、刚玉质耐火浇注料、高铝质耐火浇注料、钢纤维增强高铝质耐火浇注料4.窑门罩工作层：抗剥落高铝砖、高铝砖、高铝质耐碱浇注料隔热层：耐高温隔热砖、硬硅钙石型硅酸钙板、轻质隔热浇注料5.冷却机工作层：抗剥落高铝砖、碳化硅复合板、磷酸盐结合高铝质耐磨德、耐碱浇注料、高铝质耐碱浇注料隔热层：耐高温隔热砖、硅藻土砖、硬硅钙后型硅酸钙板、隔热浇注料三、米用纳米技术开发耐火材料1 .纳米技术的魅力“纳米技术”对我们来讲是一个极其新鲜而不可思议的世界，确实感到我们迄今信奉的“牛顿力学”在纳米世界里不能通用，在纳米领域中存在不可估量的未知领域。让我们感到心广神怡，虽说耐火材料是成熟的产业，但近来不可否认技术停

16、滞不前，目前正需要新技术引进。若有意识地应用了纳米颗粒进行显微结构控制。一定会有创新式的突破。2 .纳米技术在耐火材料中的应用前景现有耐火材料，其控制界限是几微米。而纳米技术开发出的各种纳米超细颗粒可以获得很难预测得到的具有划时代意义的性能。因而纳米颗粒在耐火材料领域的应用非常广阔。首先， 决定以纳米颗粒为核心， 利用耐火材料颗粒， 结合剂等在其质中形成纳米结构基质。其结果得知。极少量的纳米结构基质的特性（物理特性、化学特性）成为决定整个耐火材料物理性能的重要因素。最大的效果是提高了耐剥落性。能够以纳米结构基质吸收因热冲击产生的急剧的热膨胀和收缩。由此便能吸收耐火材料各个颗粒的膨胀及收缩。另外，如果在耐火材料颗粒间的气孔也能填充配好的纳米颗粒，那么通过气孔内分割气孔孔径细化，也能提高对熔融物的耐蚀性。同样在抗氧化性、抗化学侵蚀性等方面也同样可以开发出来。未来纳米耐火材料的概况存在于通常称为基质的细颗粒构成部分内的纳米结构，虽然量极少，但是对整个耐火材料的物理性能的影响却很大。原来耐