1、選擇適當(dāng)?shù)?a href=http://www.lhcgk.cn/products/ target="_blank">耐火材料:根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境和需求,選擇具有合適特性和耐久性的耐火材料。不同的工藝條件和化學(xué)物質(zhì)可能需要不同類型的耐火材料。
2、正確的安裝和維護(hù):確保耐火材料正確安裝,并遵循制造商的建議進(jìn)行維護(hù)。注意避免破壞或損壞耐火材料,定期檢查和修復(fù)任何裂縫或磨損。
3、控制溫度變化:避免過(guò)快或過(guò)大的溫度變化,因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致耐火材料的熱應(yīng)力和熱震破壞。采取措施來(lái)平穩(wěn)地升溫和降溫,例如預(yù)熱和冷卻操作。
4、避免化學(xué)侵蝕:在與耐火材料接觸的化學(xué)物質(zhì)中,如果有可能,盡量選擇對(duì)耐火材料不具有腐蝕性的材料。監(jiān)測(cè)化學(xué)物質(zhì)的成分和濃度,并及時(shí)處理可能產(chǎn)生的腐蝕問(wèn)題。
5、防止機(jī)械磨損:對(duì)于需要抗機(jī)械磨損的應(yīng)用,可以采取措施,如添加陶瓷涂層或使用耐磨襯板來(lái)保護(hù)耐火材料表面。
6、定期檢查和維護(hù):定期檢查耐火材料的狀態(tài),并進(jìn)行必要的維護(hù)和修復(fù)。注意任何異常情況,如裂縫、剝落或變形,并及時(shí)解決【更多】
以干法水泥窯為例,它具有具有窯溫較高、窯速較慢、堿侵蝕較嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和節(jié)能要求較高等工藝特點(diǎn)。不是價(jià)錢貴的耐火材料就適合,必須與工況相匹配。針對(duì)不同的工況環(huán)境,需要選擇不同品種的耐火材料。
(1)燒成帶熟料燒結(jié)溫度1300℃~1450℃,而火焰溫度高達(dá)1800℃~2000℃,在如此強(qiáng)高溫下,任何耐火磚都會(huì)迅速分解摧毀,為了抵御高溫,需要粘掛一層窯皮來(lái)保護(hù)襯磚。特別要指出鎂鐵尖晶石磚,耐高溫強(qiáng)度高,容易掛窯皮,還解決了水泥窯用鎂鉻磚的環(huán)境污染問(wèn)題, 是水泥燒成帶應(yīng)用最多的產(chǎn)品。
(2)上下過(guò)渡帶的選擇比較多,如鎂鋁尖晶石磚、硅莫紅磚、硅莫耐磨磚,復(fù)合結(jié)構(gòu)硅莫磚等,其中近年來(lái)開發(fā)的鋁硅系耐材——硅莫磚,特別是增加了紅柱石的硅莫紅磚,抗熱震性能優(yōu)越,制品耐磨性顯著提高,在過(guò)渡帶取得了很好的效果。
真金公司孟電水泥4.8*70米水泥窯,不同溫度帶配磚方案,硅莫磚最長(zhǎng)可使用3年。
(3)安全帶耐火材料的選用主要就是考慮資金和壽命,如高強(qiáng)耐堿磚可安全使用1-2年、抗剝落高鋁磚2-3年、ZJAS-1650硅莫磚3-5年。
真金耐材硅莫耐磨磚
(4)冷卻帶內(nèi)襯是大型窯窯襯中最薄弱的環(huán)節(jié)之一,因氣溫高達(dá)1400℃左右,且溫度波動(dòng)較大,此處熟料的磨損和氣流的沖刷都很嚴(yán)重。這就要求磚襯的導(dǎo)熱系數(shù)小、耐磨性和抗熱震性好;抗熱震性優(yōu)良的堿性磚,可用硅莫磚、鎂鋁尖晶石磚等。
(5)窯口因機(jī)械力對(duì)耐材的擠壓,可采用熱震性比較好的耐材,剛玉質(zhì)或鋼纖維增強(qiáng)剛玉質(zhì)澆注料或窯口澆筑料。
耐火材料的使用壽命和更換周期與耐火材料自身性能及施工質(zhì)量有很大關(guān)系,其使用效果與施工質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系更大,行業(yè)內(nèi)有稱‘三分材料,七分施工’的說(shuō)法。因此,耐火材料的施工一定要嚴(yán)格按照施工規(guī)范,控制每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一個(gè)細(xì)節(jié)。
(1)耐火材料砌筑前的準(zhǔn)備
砌筑施工前,先明確施工任務(wù);其次,做好“三查”,即查人員、查物質(zhì)、查現(xiàn)場(chǎng);接著做好準(zhǔn)備,排除隱患,減少問(wèn)題后,做好預(yù)案,以便應(yīng)付可能出現(xiàn)的意外。
①仔細(xì)分析圖紙,明確施工任務(wù),領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,弄清每個(gè)部位的設(shè)計(jì)要求與要點(diǎn)。
?、趨f(xié)調(diào)好設(shè)計(jì)方、供應(yīng)方、施工方的領(lǐng)導(dǎo),明確責(zé)任到人,保證最佳的施工質(zhì)量。
?、蹤z查進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的耐火材料,施工機(jī)具和輔助設(shè)施工具,確認(rèn)其品種、規(guī)格、數(shù)量和質(zhì)量是否滿足施工要求,參與施工的人員和組織是否達(dá)到預(yù)定的要求。
?、茏屑?xì)檢查施工現(xiàn)場(chǎng),檢查窯內(nèi)是否清掃干凈,簡(jiǎn)體是否有變形,焊縫及連接是否平整,擋磚圈是否與窯軸垂直。要求做到照明充足、運(yùn)輸順暢、工具齊全、機(jī)電完好、人員齊全,萬(wàn)一發(fā)生機(jī)電設(shè)備等故障也能及時(shí)排除。
⑤根據(jù)施工任務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,編制砌筑工程的進(jìn)度計(jì)劃、交叉作業(yè)計(jì)劃,做好施工的技術(shù)、物質(zhì)和工作準(zhǔn)備,制定出現(xiàn)故障時(shí)的預(yù)案,確保窯襯施工和諧有序地進(jìn)行且達(dá)到的質(zhì)量。
(2)耐火材料砌筑注意事項(xiàng)
①砌磚的基本要求:磚襯要緊貼窯體,即要求磚塊冷端的“四角落地”(磚自:大頭與窯體間充分貼緊,不留縫),磚靠嚴(yán)、磚縫直、交圈準(zhǔn)、鎖磚牢、不錯(cuò)位。以保證磚圈與筒體可靠同心,窯襯結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,使筒體對(duì)磚圈的壓力以及磚襯內(nèi)部的應(yīng)力均勻分布在整個(gè)襯里中每塊磚上,防止應(yīng)力集中。
?、阪i好磚襯,不使鎖磚帶成為窯襯中的最薄弱環(huán)節(jié)。
③減少鋼板用量,避免鋼板在氧化后因體積膨脹而擠壓相鄰的磚,造成磚的開裂剝落。
(3)磚縫及處理
?、賹?duì)耐堿磚適當(dāng)留適當(dāng)?shù)拇u縫,力爭(zhēng)在縫內(nèi)不用任何間縫材料,以消納磚襯內(nèi)的壓應(yīng)力。
②高鋁磚襯和耐堿磚襯因其熱膨脹性比堿性磚襯小很多,造成膨脹應(yīng)力較小,不必刻意留磚縫;磚縫內(nèi)泥漿一定要飽滿。
(4)不得使用鋼錘
耐火磚是一種脆性材料,經(jīng)不起剛性工具的沖擊,必須使用木錘、橡皮錘或硬塑料錘等柔性工具操作,否則,會(huì)在操作時(shí)受到傷害而出現(xiàn)裂紋,甚至斷裂破損。
(5)用“丁砌法”砌筑不動(dòng)設(shè)備的磚襯
“丁砌法”是以磚長(zhǎng)即襯厚方向亦即磚縫垂直于熱面的一種砌法,即使磚襯受到蝕損也不至于脫落,這樣可以提高磚襯的使用壽命。
(6)施工方法
①拱架法砌磚,在直徑4m以上的大型窯上,普遍用拱架法。
②頂撐法砌磚
在直徑4m以內(nèi)的中小型窯上主要采用頂撐法砌磚。
在直徑3.6m以上的窯內(nèi)砌磚中要打兩次窯撐,稱為十字形頂撐法【更多】
? ? ? ?窯口部位苛刻的環(huán)境條件,要求其內(nèi)襯必須具有良好的抗堿性能、好的熱震穩(wěn)定性能、較大的高溫強(qiáng)度和很好的耐磨性能,鄭州真金經(jīng)過(guò)37年的高溫耐材行業(yè)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通過(guò)以下措施,可有效提高窯口耐火材料的壽命。
? ? ? ?1、通過(guò)添加非氧化物微粉來(lái)改善窯口澆注料的抗堿侵蝕性能,這是由于非氧化物微粉會(huì)氧化形成致密、高粘度的液相,因此,鄭州真金自主研發(fā)的窯口專用澆注料中添加氧化鋁、SiC和CA水泥,實(shí)現(xiàn)了大幅度改善澆注料的抗堿侵蝕性能。
? ? ? ?2、鄭州真金自主研發(fā)生產(chǎn)的窯口專用澆注料,使用復(fù)合骨料和加入高溫膨脹劑有助于在窯口澆注料內(nèi)部形成均勻分布的微裂紋,從而緩沖熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力沖擊,在一定程度上提高產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性能和高強(qiáng)度。
? ? ? 3、鄭州真金不斷優(yōu)化產(chǎn)品的基質(zhì)組成、配比等,有效提高了窯口專用澆注料的抗水泥熟料侵蝕性能。
? ? ? 4、在施工方面,鄭州真金通過(guò)改善澆注料的施工方法,如二次振漿法改進(jìn)窯口扒釘?shù)暮附雍透G口護(hù)鐵的形狀等措施來(lái)提高窯口耐火材料的使用壽命。
? ? ? 真金牌窯口專用澆注料由于其良好的抗熱震穩(wěn)定性、高強(qiáng)度、高柔韌性,以及良好的抗堿侵蝕性能,得到了水泥行業(yè)、石灰行業(yè)、冶金行業(yè)、建材行業(yè)以及化工行業(yè)客戶的青睞。
一、機(jī)械力
回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),窯襯受到壓力、拉力、扭力和剪切等機(jī)械應(yīng)力的綜合作用,使磚受到動(dòng)力學(xué)負(fù)荷,磚和窯皮的重量及磚自身的熱膨脹,使磚承受靜力學(xué)負(fù)荷。此外,襯磚與窯筒體之間、磚襯與磚襯之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),均會(huì)使磚襯承受各種機(jī)械應(yīng)力作用。當(dāng)所有應(yīng)力之和超過(guò)了磚的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),磚就開裂損壞。對(duì)于緊靠擋磚圈的磚,大部分損壞是由于擠壓力造成的。機(jī)械應(yīng)力占據(jù)耐材損壞的37%。
二、化學(xué)侵蝕
以煤代油特別是代用燃料的廣泛使用,以硫酸堿和氯化堿為主的揮發(fā)性組分,在窯氣和窯料中含量大增,堿鹽深度地滲入磚層,化學(xué)侵蝕是造成水泥回轉(zhuǎn)窯過(guò)渡帶燒成帶耐火磚損毀的主要因素之一,大型回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煙氣循環(huán)富集更為嚴(yán)重,更高的堿硫成分會(huì)加速滲透造成耐火材料的快速損毀。
三、熟料熔體滲入
熟料熔體主要源自窯料和燃料,滲入相主要是C2S(硅酸二鈣)、C4AF(鐵鋁酸四鈣)。其中滲入變質(zhì)層中的C2S、C4AF會(huì)強(qiáng)烈地溶蝕堿性磚中的方鎂石和其他部分,析出硅酸鹽礦物,有時(shí)甚至還會(huì)析出鉀霞石。而熔體則會(huì)充填磚襯內(nèi)氣孔,使該部分磚層致密化和脆化;加之熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力雙重作用,導(dǎo)致磚易開裂剝落。因C2S、C4AF在550℃以上即開始形成,而預(yù)分解窯入窯物料溫度已達(dá)800℃~860℃,因此熟料熔體滲入貫穿于整個(gè)預(yù)分解窯內(nèi),即熟料熔體對(duì)預(yù)分解窯各帶窯襯均有一定滲入侵蝕作用。該部位所用耐火材料除應(yīng)該具有合適的耐火度、強(qiáng)度外,還應(yīng)該具有優(yōu)良的抗侵蝕性。
四、熱震現(xiàn)象
當(dāng)窯運(yùn)轉(zhuǎn)不正?;蚋G皮不穩(wěn)定時(shí),堿性磚易受熱震而破壞。窯皮突然垮落,致使磚面溫度瞬驟升(甚至高達(dá)上千度),而使磚內(nèi)產(chǎn)生很大的熱用力。此外,窯的頻繁開停使磚內(nèi)頻繁產(chǎn)生交變熱應(yīng)力。當(dāng)熱應(yīng)力超過(guò)磚襯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),磚就開始開裂,并沿其結(jié)構(gòu)弱化處不斷加大加深,最后使磚碎裂。熱震現(xiàn)象易發(fā)生在靠近窯尾方向的過(guò)渡帶區(qū)域。
五、熱應(yīng)力
窯內(nèi)襯在烘爐溫升過(guò)程中,耐火材料因受高溫產(chǎn)生的熱膨脹,造成相鄰耐火材料之間相互擠壓,當(dāng)產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力大于耐火磚的強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致耐火磚熱面剝落,熱應(yīng)力是窯內(nèi)耐火磚剝落、破損的重要原因之一。以鎂鐵磚或鎂鋁尖晶石磚為例,1400℃時(shí)的膨脹率按1.6%計(jì)算,長(zhǎng)198mm的耐火磚其膨脹量可達(dá)3.16mm,所以正確地預(yù)留好環(huán)縫(膨脹縫)很有必要,預(yù)留過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致耐火磚出現(xiàn)抽簽、掉磚現(xiàn)象,預(yù)留過(guò)小產(chǎn)生的熱應(yīng)力無(wú)處釋放,會(huì)導(dǎo)致耐火磚產(chǎn)生剝落現(xiàn)象,從而嚴(yán)重縮短耐火磚的使用壽命。
六、操作過(guò)程中開停窯過(guò)于頻繁
例如一線窯1至8月份累計(jì)停窯36次,停窯次數(shù)的增加。導(dǎo)致開停窯次數(shù)較多,在升溫、降溫、及保溫過(guò)程中,窯內(nèi)窯皮脫落頻繁,對(duì)耐火磚損害非常大。有時(shí)開停窯升溫、降溫速度過(guò)快,導(dǎo)致耐火磚冷卻速度過(guò)快,造成耐火磚的破裂。
七、燃料的質(zhì)量
如果要耐火磚襯的使用壽命得以保證及維持堅(jiān)實(shí)的窯皮效果,熱工的穩(wěn)定性是其關(guān)鍵所在。但是要維持熱工的穩(wěn)定性是有一定的難度,這是因?yàn)樵剂系牟淮_定性。水泥窯一般的原燃料都是煤,由于煤的供應(yīng)困難,煤的灰分會(huì)從32% - 45%之間變化,由于煤質(zhì)的波動(dòng),影響窯皮粘掛,窯皮容易連帶磚體層一同剝落。特別遇上開停頻繁的窯時(shí),失去窯皮的保護(hù),耐火磚襯容易受到化學(xué)侵蝕,降低抗熱疲勞性能,令壽命大為縮短。
八、砌筑施工質(zhì)量
由于施工因素,造成耐火磚砌筑過(guò)松及扭曲錯(cuò)位,在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,窯筒體與耐火磚產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),磚襯推力過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致耐火磚扭斜錯(cuò)位和磚層裂、掉角、甚至掉磚。
砌筑需要注意:磚襯緊貼窯殼,磚與磚要靠嚴(yán),磚縫要直,交圈要準(zhǔn),鎖磚要牢,不錯(cuò)位,不下垂,不脫空??傊?,要確保耐火磚與窯體在窖運(yùn)行中有可靠的同心度,磚襯的應(yīng)力要均勻分布在整個(gè)窯襯和每塊磚上【更多】
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