預(yù)分解窯用耐火材料要求及技術(shù)管控

 

預(yù)分解窯用耐火材料內(nèi)襯的發(fā)展

根據(jù)水泥工業(yè)預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯的煅燒特點，在窯內(nèi)需要的耐火材料大多是堿性耐火磚。20世紀(jì)60年代和70年代，水泥窯燃料主要為燃油，從過渡帶至燒成帶均采用鎂鉻磚。

20世紀(jì)80年代起，因燃油價格上漲，燃煤逐步取代燃油。此時發(fā)現(xiàn)：在原料中堿硫含量較高的情況下，窯過渡帶鎂鉻磚的使用周期遠(yuǎn)較燒成帶鎂鉻磚的使用周期短。此時，適宜于過濾帶工況條件的尖晶石鎂磚逐步在過渡帶得到應(yīng)用》80年代中期，部分工業(yè)化和地區(qū)限制公害物品加速了此進(jìn)程。進(jìn)入90年代，因環(huán)保需求和價格更為便宜的工業(yè)廢燃料逐步取代燃煤，對耐火襯料提出更為苛刻的技術(shù)需求，促進(jìn)了各種堿性磚的發(fā)展。

展望

①我國耐火材料產(chǎn)量占世界比重大，低檔產(chǎn)品多，產(chǎn)品少，水泥窯用耐火材料也是如此。今后應(yīng)多生產(chǎn)高、中檔產(chǎn)品，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，并合理配套使用，使水泥窯用耐火材料的生產(chǎn)和使用均處于佳狀態(tài)。

②綠色制造是21世紀(jì)耐火材料生產(chǎn)工藝的主要特征。3R原則代表了主要的綠色思想：

Reduce減少消耗，Reuse重復(fù)使用，Recycle回收再生。人類在人口膨脹、資源枯竭和環(huán)境破壞壓力下，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就須千方百計減少消耗，利用一些現(xiàn)在尚不能利用的物質(zhì)，盡量重復(fù)使用目前被廢棄的材料。

③提高直接接合鎂鉻磚和尖晶石鎂磚的質(zhì)量，達(dá)到或超過現(xiàn)有5000t/d熟料級預(yù)分解窯所引進(jìn)的同類型耐火襯料的技術(shù)要求。

④開發(fā)鎂鋯磚，以滿足大型預(yù)分解窯和原、燃料結(jié)構(gòu)變化后的需求，解決白云石磚水化等技術(shù)性能及應(yīng)用問題，擴大尖晶石鎂磚的特性和應(yīng)用范圍，以滿足無鉻化的需求。

 

預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線對耐火材料的要求

預(yù)分解窯特別是大型預(yù)分解窯的生產(chǎn)工藝有一系列特點，因而對耐火材料的選型有一些特殊要求，對耐火材料的包裝、運輸、保存、砌筑和使用也提出了更為嚴(yán)格的要求。水泥熟料燒成系統(tǒng)各熱工設(shè)備的耐火襯料所受主要負(fù)荷詳見表1。耐火材料研發(fā)和制造水平是奠定預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線的基礎(chǔ)，常用的耐火材料有：無鉻堿性磚、氧化鋯增鈿白云石磚、鎂鋯磚、鎂鐵尖晶石磚、SiC澆注料、不定形耐火材料及預(yù)制件等。

在預(yù)分解窯水泥熟料煅燒的過程中，由于熟料燒成溫度需要1450℃以上，而此時回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的燃燒氣體溫度可達(dá)1700℃以上，甚至接近2000℃。因此，與熟料煅燒、冷卻等相關(guān)的熱工設(shè)備和有關(guān)管道和溜子內(nèi)部，須設(shè)置合理的耐火材料，以確保設(shè)備的長期穩(wěn)定運行。在預(yù)分解窯水泥熟料生產(chǎn)線上，耐火材料主要用于預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、三次風(fēng)管、篦式冷卻機、燃燒器，以及用于原料磨和煤磨所需的備用熱風(fēng)爐。

 

預(yù)熱器耐火材料的質(zhì)量管控

預(yù)分解窯水泥窯預(yù)熱器的特點是管道多，節(jié)點多，耐火材料施工難度大而是水泥窯難砌筑的的地方。那么預(yù)熱器作為水泥生產(chǎn)線耐火材料施工復(fù)雜的設(shè)備，結(jié)構(gòu)不規(guī)整，管道多，熱工測點多，磚型多，施工難度大。窯尾耐火材料主要由耐火磚、耐火澆注料、隔熱材料組成。

一、保溫隔熱材料的質(zhì)量管控。

保溫隔熱材料大多采用的是硅酸鈣板和陶瓷纖維板，其施工質(zhì)量的控制要點是：粘結(jié)劑涂抹均勻，粘貼牢固，板與板之間無大的縫隙。在現(xiàn)場的施工中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)施工單位在垂直墻面和管道底部沒有使用粘結(jié)劑，隔熱板粘貼不牢，在使用振動棒的時候，隔熱板有脫落現(xiàn)象。隔熱板在頂蓋部位使用時，應(yīng)該用細(xì)鐵絲綁扎牢固，否則容易脫落，拆模后在頂部能看見白色的隔熱材料，對正常使用留下隱患。

二、定型耐火材料的質(zhì)量管控。

砌筑時每砌筑兩塊S-1磚，則需砌筑一塊C-1磚，而不能隨筑，否則容易出現(xiàn)某一種磚后數(shù)量不夠的情況，尤其是型號備用量少的耐火磚，會影響砌筑進(jìn)度。砌筑時，為了讓磚襯緊貼隔熱層，會采用敲打耐火磚的方式使之貼緊，現(xiàn)場施工人員為了施工方便，往往會用砌筑用的灰刀敲打，即使配置了橡皮錘也不會用，這在耐火材料的施工中是不允許的，有可能對磚造成損壞，直接影響使用壽命。

三、耐火澆注料的質(zhì)量管控。

耐火澆注料的施工，首先應(yīng)檢查錨固件是否焊接牢固，瀝青或瀝青漆是否涂刷，這是基本的。澆注料施工過程中，針對不同的部位有不同的要求重點。預(yù)熱器的頂蓋是施工中的重點和難點，頂部模板須支撐牢固，如果爆模，可能引發(fā)，對施工會造成大的影響。在施工過程中，需要注意的是，澆注料的水分不宜加入過多，可以適當(dāng)?shù)乇却怪焙蛢A斜部分施工多一點水分，即加水量放到生產(chǎn)廠家允許加水量的上限。澆注時應(yīng)多點澆注，絕不能以一點澆注大片面積，施工單位為了省事，經(jīng)常采用這種方法，要達(dá)到這一目的，然要加入大量的水分來增加澆耐火澆注料的流動性。過多水分的加入，會使?jié)沧⒘霞?xì)粉和骨料分層，降低澆注料強度，直接影響使用效果，而且會使?jié)沧⒘铣跄龝r間延長，從而影響拆模時間。

預(yù)熱器渦殼頂部開有許多澆注孔，能夠滿足多點進(jìn)料的要求，施工時借助于振動棒的振動，在不需要加入過多水分的條件下，流動性完夠達(dá)到施工要求。托磚板、人孔門、腳手架孔以及測溫測壓孔、撒料盒接口等部位，由于只是局部位置采用澆注料，施工時大多不會支撐模板，采用手工敷料，此時應(yīng)注意，盡量用灰刀使?jié)沧⒘厦軐?，表面平整，與磚連接處不應(yīng)出現(xiàn)錯臺。煙室在窯尾的施工中也是一個難點，除去耐火材料本身，施工也是造成積料的一個重要原因。煙室的各個工作面，耐火材料施工后，由于模板的原因，不可避免地會在模板連接處出現(xiàn)高于澆注料表面的印痕，此時需要打磨，使?jié)沧⒘媳砻婀饣梢詼p少積料的形成幾率。單翻板閥或雙翻板閥澆注料施工時需要拆卸，施工完后再組裝，拆卸澆注前應(yīng)仔細(xì)測量閥板與殼體間隙，確定澆注料厚度，以保證澆注料施工完畢，重新組裝后閥板能正常轉(zhuǎn)動。

 

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