5种不同行业回转窑用耐火材料的选择

5种不同行业回转窑用耐火材料的选择 12水泥窑 2 2 45氧化锌窑 46氧化铝及其它用途的回转窑 5中间物进行煅烧，以及煅烧作为炼钢熔剂的活性石煅烧物料不同，回转窑的烧成温度也不同，有的最高温度达2000℃,有的还不到1000℃。可是它们的工作原理相同，物料从窑尾进入，窑头出料，按窑内温度不同，分为窑尾，预热带，烧成带(也称煅烧带),冷却带，窑头(有的行耐火材料随壳体一起转动，受到窑体转动产生的应力，以及受到高温由于物料种类不同，内衬的耐火材料也不同。为了提高内衬的使用寿命，除了选择合适的耐火材料，还要提高筑窑技术，以及对窑衬的维护，修补技术在诸多行业回转窑中，本文选择有代表性的水泥窑、白云石与石灰窑、球团窑、氧化锌窑、废弃物焚烧窑等做重点介绍。各行业的回转窑虽然煅烧的物料不同，但工作原理相同，因此内衬的耐火材料也有相同和不同之处，例如内衬都分带选用不同品质的耐火材料，窑头，窑尾都用高铝质低水泥加钢纤维浇注料等。不同行业选用不同耐火材料分述如下。20世纪80年代初，水泥回转窑用耐火材料技术基本定型。大体来说，大型SP和PC回转窑的转筒内，烧成带用直接结合镁铬砖，分解带用高铝砖，筒后部用耐碱砖或普通黏土砖。20世纪末21世纪初出现硅莫砖，窑筒内除了烧成带、前后窑口外，其余部位采用不同牌号的硅莫砖。当今水泥行业，新型干法窑是技术发展主流，烧成温度在1450℃左右，窑内燃烧气体温度可达1700℃以上，甚至接近2000℃。为了满足第二代新型干法水泥技术要求，选用的耐火材料要具有节能降耗,绿色环保，长寿高效，安全稳定等多种功能。因此，烧成带用镁铁铝尖晶石砖代替镁铬砖(因易产生毒害人体的六价铬),过渡带用镁铝尖晶石砖，并试用三层(工作层，保温层，隔热层)结构的新型复合砖，其工作层为高强，耐磨，抗侵蚀的莫来石，隔热层为含锆氧化铝纤维板，保温层具有高强度，低导热并作为骨架连接工作层与隔热层，在窑37~47m处比硅莫砖的窑壳表皮温度降低60℃,以及采用高性能胶泥，预制件等，使水泥大型回转窑从一年一大修，向三年两大修发展。石灰与白云石二者化学成分和化学性质相近，煅烧温度大体相同，有些企业在同一窑烧石灰与烧白云石轮换使用。其内衬用耐火材料大致有三种类型，一种是煅烧带用镁铝尖晶石砖，过渡带为高铝砖，预热带为黏土砖，隔热层为耐火纤维或轻质砖，这种形式的窑表面温度300~350℃,内衬寿命1~2年；第二种煅烧带是尖晶石质轻、重质复合砖,壳体表面温度250℃以下，内衬寿命2~3年；第三种是采用预制块与浇注料组成内衬，壳体表面温度也是250℃以下，寿命也是2~3年。度降低，窑体重量减轻，挂窑皮性能也好，使用2年后清武钢使用耐磨耐碱浇注料，无修补使用36个月以上。该浇注料采用均化矾能及使用情况见表1。锚固件高度浇注料的煅烧带用磷酸盐结合不烧复合砖，重质部分采用均化矾土熟料为主要骨料,加入4%红柱石为膨胀剂，并提高抗热震性，保温层以氧化铝空心球与膨胀珍珠岩2:1配料，一体成型，制品的物理指标见表2。【A】90.0【B】20.8注：A为重质部分，B为轻质隔热部分采用复合砖及均质砖搭配隔热砖的二种砖型的内衬结构，使用寿命3年以上,窑壳过热问题也得到解决。磷酸盐结合不烧砖的性能要求见表3。常温耐压强度/MPa0.2MPa荷重软化温度/℃鞍钢在煅烧带于1992年由镁铬砖改为镁铝尖晶石砖，后来又改为复合磷酸盐砖，双层结构改为复合结构，由干法砌筑改为湿法砌筑，由依次排列砌筑改为错位砌筑，后来又改为预制块与浇注料复合砌筑，预制块和浇注料自身内嵌有金属锚固件，直接固结在钢壳上，预制块与浇注料内嵌有一层隔热材料，窑外壳由320℃降低到222℃,进一步改进在筒体内增加一层NJS纳米级微孔隔热毡，使壳体由220℃降到176℃。近年来得到快速发展，球团的总生产能力每年达6000万t以上，回转窑的窑头温度1150~1180℃,窑尾1050~1080℃,环冷机受料区温度达1100~1300℃选择耐火材料必须根据不同部位的使用条件，链篦机主要有耐磨高铝浇注料，轻质莫来石浇注料，有些浇注料中使用锚固砖。回转窑一般用带锚固件的高铝莫来石预制砖和同材质的浇注料相间隔混合环冷机一冷段的吊挂砖由不烧磷酸盐砖改为烧成高铝砖，炉顶改为低水泥浇注料，使用寿命由几个月延长到2年。回转窑是火法生产氧化锌的主要设备，在炉料中配入焦粉等还原剂，利用锌金属易挥发的性质，金属锌蒸汽进入烟气，遇到高温条件下的氧气产生氧化锌。钢铁生产产生大量除尘灰，其中含有锌。随着钢铁发展，氧化锌回转窑也得到发展。某厂回转窑的干燥预热带用黏土砖，而影响使用寿命的反应带至冷却带，所用的耐火制品的情况如表4。砖种砌筑方法砖衬厚度/mm使用寿反应带损毁情况腐蚀速度或湿砌残厚80mm以下，大多数断裂，掉块直接结合环砌，干砌镁铬砖或湿砌铝铬渣砖环砌，湿砌残厚100mm,大多数断裂，掉块残厚120~150mm,无断裂，无掉块该厂在窑壳与耐火砖中间贴5mm厚石棉板，隔热效果不太好，希望能用隔热复合制品。洛阳生产的镁铝铬砖使用效果较好，其理化指标见表5。山东某厂采用铝矾土熟料，电熔镁砂，合成镁铝尖晶石，Si02,Al203微粉配料，纯铝酸钙水泥结合，加减水剂和防爆纤维的浇注料及预制砖，用锚固件固定，在氧化锌回转窑高温带使用效果良好。这样就给生产复合制品，获得了有利条件。氧化铝窑烧成带料温度1050~1300℃,试用过高铝砖，镁砖均不理想，而用抗剥落高铝砖挂窑皮，使用效果比较好。烧石油焦窑，过去是浇注内衬，施工期长，收缩大，寿命短。改用带锚固钉的预制复合砖和浇注料综合砌筑，效果较好。烧废弃物窑，