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石灰回轉窯用耐火材料

日期:2024-06-21    編輯:榮盛耐材    


石灰窯用耐火材料襯體由于受到高溫熱沖擊、機械磨損、結構應力以及化學侵蝕的影響。

石灰回轉窯是一種用于高溫煅燒石灰石制備生石灰的設備。由于石灰回轉窯內部環境高溫、化學腐蝕和機械應力,耐火材料在窯內的應用至關重要。下面是石灰回轉窯對耐火材料的具體要求和常用材料。

1. 高耐火度和熱穩定性
石灰回轉窯的煅燒溫度通常在1000°C到1400°C,耐火材料須在高溫下保持結構穩定性,不發生軟化、變形或熔化。

耐火度:要求材料在高于窯內溫度范圍的條件下仍能保持固態。例如,高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚具有較高的耐火度,適合高溫區使用。

2. 優良的耐磨性和機械強度
窯內有石灰石及石灰的機械沖擊和摩擦,特別是在預熱帶和燒成帶,耐火材料需要具有良好的耐磨性,以減少材料的磨損和更換頻率。

機械強度:如抗壓強度和抗折強度要高,以應對石料對窯壁的沖擊??梢允褂媚湍バ院玫牟牧先绺咪X磚、硅莫磚等。

3. 良好的抗熱震性
石灰回轉窯的操作過程中會經歷溫度波動,耐火材料需要具備良好的抗熱震性,以承受快速的溫度變化而不開裂。

抗熱震性:材料如鎂鋁尖晶石磚和莫來石磚具備較好的抗熱震性能,適合窯內溫度變化較大的區域。

4. 高抗堿性腐蝕性
石灰回轉窯中的生石灰及其粉塵具有堿性腐蝕性,特別是在預熱帶和冷卻帶,耐火材料需要對堿性物質具有良好的抗蝕性。

抗堿性腐蝕:如鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚,對堿性化合物的侵蝕具有較強的抵抗能力。

5. 低氣孔率和高密度
低氣孔率有助于減少腐蝕介質的滲透,延長材料的使用壽命。高密度材料更能抵抗侵蝕和磨損。

氣孔率:選擇致密的耐火材料如燒結鎂磚,能夠減少堿性物質的滲透。

6. 熱導率和絕熱性能
耐火材料需要在熱導率和絕熱性能之間取得平衡。在窯的燒成帶,高熱導率有助于均勻分布熱量,而在冷卻帶,較低的熱導率有助于保溫。

熱導率:燒成帶使用導熱性能較好的材料如高鋁磚,而冷卻帶可以使用保溫效果較好的輕質耐火磚。

7. 可加工性和裝配
耐火材料需要能夠被加工成合適的形狀和尺寸,以適應窯內復雜的結構和安裝需求。良好的可加工性和尺寸精度能夠確保材料在窯內緊密安裝,減少縫隙和錯位。

裝配:如預制件和澆注料,能夠滿足復雜區域的襯里要求。

石灰窯用耐火材料使用條件非??量?。鑒于苛刻的使用條件,要求耐火材料須具有良好的耐化學侵蝕性,良的高溫體積穩定性及砌體的整體性、良好的抗熱震穩定性、良好的抗機械沖刷及耐磨性等性能。石灰回轉窯各段的具體要求如下:
 
1.預熱段 
 
預熱段前面是預熱機,石灰石先在預熱機加熱,熱源是利用冷卻段的廢煙氣,原料粒度10~30mm,進入預熱段的溫度為1000~1050℃,對材料的要求主要為強度高、耐磨性好、有一定的抗熱震性,此階段一般采用致密粘土磚或高等級粘土磚,砌筑時一般不用層,爐殼溫度控制在不高于350℃.用火泥濕砌。 
 
2.過渡帶(揚料帶) 
 
此段的溫度為1200~1300℃,是石灰石向燒成帶運行的過渡階段,此階段溫度變化較大,部分石灰石已開始反應,要求此階段材料的熱震穩定性和材料強度要好,一般選用B-HM55莫來石磚。同時,在該階段為了使料分布均勻和受熱均勻,在砌筑時一般在長度方向加3條左右的凸起的揚料帶來帶動原料翻轉,該凸起材料一般選用同材質預制塊。該段砌筑時用莫來石磚和火泥直接砌筑,可無層。
 
3.高溫帶 
 
高溫帶緊鄰燒成帶,使用溫度1300~1400℃,溫度變化頻繁,該段要求材料具有較高的荷重軟化開始點和較高體的積穩定性(重燒為微膨脹),較好的抗熱震性。一般選用特殊高鋁磚與火泥配合直接砌筑,無層。此段代表材料為KE-70高鋁磚。
 
4.燒成帶 
 
燒成帶是石灰的終反應階段,此段采用一個大燒嘴加溫,溫度在1400~1500℃,由于石灰的活性要求越高,其燒成溫度就越高。據此原因,此段采用隔熱層,并要求隔熱材料要有相當的強度,防止被工作層磨損粉化。此段材料采用富鎂尖晶石磚,采用無火泥干砌,磚與磚中間加鋼板,在高溫時,鋼板與材料生成鎂鐵尖晶石,牢固粘接在一起。
 
5.冷卻帶 
 
冷卻帶很短,只有幾環磚或澆注料,溫度為1300~1400℃,一般用KE-70高鋁磚砌筑。
 
6.冷卻機 
 
此設備是成品石灰的冷卻設備,用鼓風機進行冷卻,此段要求冷卻好的石灰溫度低于100℃。冷卻好的石灰通過皮帶進入料倉。熱交換后的熱空氣溫度為600℃左右,作為助燃風進入回轉窯與煤氣混合燃燒。此段采用粘土磚用火泥濕砌施工。
 
7.耐火泥
 
由于在石灰回轉窯各個階段的砌筑種,大部分要用火泥配合砌筑,對火泥也有特殊的要求的要求,一般應根據各個部位的溫度及要求,選擇適合的耐火泥,防止出現單純的追求火泥的高材質而無法與該階段的溫度、材料相匹配,影響到窯的整體運行。 

石灰回轉窯對耐火材料的選擇和布置是一個綜合考慮耐火度、耐磨性、抗熱震性、抗堿性腐蝕以及結構特性的過程。合理選擇和應用耐火材料能夠顯著提高窯的運行效率和使用壽命,減少維護頻率和成本。