硅莫砖在回转窑过渡带的使用效果
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回转窑耐火砖的作用1.耐高温作用:回转窑是一种高温设备,通常工作温度超过1400℃,有时甚至达到2000℃。
而回转窑耐火砖能够承受高温的侵蚀和热震,不发生失效或脱落,保护窑体结构不受热量伤害。
它能够在高温下维持稳定的物理和化学性能,起到有效的热隔离和隔热作用,防止热量向窑体结构传导和蔓延。
2.耐侵蚀作用:回转窑在生产过程中,会接触到各种化学物质,如酸性气体、碱性物质、氧化物等。
这些化学物质在高温下具有强烈的侵蚀性,容易破坏窑体结构,影响生产效果。
回转窑耐火砖具有良好的耐酸碱和耐氧化性能,能够有效抵御这些侵蚀,延长设备的使用寿命。
3.保温作用:回转窑在工作过程中会散失大量的热能,使得能源效率降低。
回转窑耐火砖具有较低的导热系数和很好的保温性能,能够减少热能的散失和浪费,提高能源利用率,节约能源成本。
4.填充作用:回转窑耐火砖具有良好的可塑性和粘结性,可以方便地铺设和安装在窑体内部,填补窑体结构的空隙和孔洞,增强整体的密封性和稳定性。
它能够有效防止窑体结构的热胀冷缩、震动和变形,减少热应力和机械应力的影响,提高设备的稳定性和安全性。
5.绝缘作用:回转窑耐火砖通常包含一定的气孔,这些气孔可以降低热量传导和热辐射,形成良好的绝热层。
绝热层能够有效减少窑体内外温度的交换,减缓窑体的热量损失,降低燃料消耗,提高设备的热能利用率。
6.保护炉壁作用:回转窑耐火砖可以将高温的炉渣和熔融物体与炉壁之间隔离,避免它们直接接触炉壁,减少炉壁的侵蚀和磨损。
它能够形成一层保护膜或覆盖层,起到一定的防护作用,延长炉壁的使用寿命。
7.良好的机械强度和抗震性:回转窑耐火砖具有较高的抗压强度、抗折强度和耐震性,能够经受窑体结构的振动和冲击。
在窑体工作过程中,由于物料的滚动和窑体的旋转,会产生较大的振动和冲击力,回转窑耐火砖能够承受这些力量,保持结构的完整性和稳定性。
总之,回转窑耐火砖在回转窑等高温设备中具有重要的作用,它能够承受高温、抵御侵蚀、提供保温、填充空隙、绝缘隔热、保护炉壁、增加机械强度等,保证设备的正常运行,并提高生产效果和能源利用率。
水泥回转窑过渡带用高铝碳化硅耐火材料制备及性能研究高铝碳化硅耐火材料被广泛应用于水泥回转窑过渡带,对水泥工业的技术进步和发展起着举足轻重的作用。
然而,当前高铝碳化硅耐火材料的服役寿命面临严峻挑战,如替代燃料在水泥工业开始得到应用,这些燃料中的碱性物质会气化形成蒸气并在水泥回转窑内富集,对窑衬耐火材料产生严重的侵蚀;其次水泥回转窑过渡带散热严重,成为水泥工业节能降耗亟待解决的问题,再加上回转窑朝着大型化发展,窑体回转速度加快,过渡带窑衬遭受水泥物料的磨损更加剧烈。
因此,新型水泥回转窑过渡带用耐火材料势必要向着高抗蚀、低导热、高耐磨的方向发展。
耐火材料的抗碱侵蚀性能、导热性能以及耐磨性能都与材料的化学组成、显微结构(气孔结构)都密切相关,如何进一步优化目前广泛应用的高铝碳化硅耐火材料结构和组成,满足新型水泥回转窑对过渡带炉衬的要求是本论文研究重点。
为此,本论文首先系统地研究高铝碳化硅耐火材料制备过程中的结构演变,尤其是高耐磨相碳化硅骨料在材料内部不同区域的氧化行为与形貌特征的关系,建立材料显微结构与力学性能的关系;其次,在材料中通过引入各种不同的微细粉(碳化硅、单质硅、氧化铝、红柱石等),探讨其对材料微结构(碳化硅骨料/基质界面结合特性、气孔结构)和抗碱侵蚀性能影响;再次,探讨在材料中引入轻量化莫来石骨料部分替代致密矾土骨料;或采用锆莫来石原料替代高导热、高耐磨的碳化硅骨料的方式,降低材料的导热系数,系统研究轻量骨料、锆莫来石对材料导热性能、抗碱侵蚀性能和耐磨性能的影响;最后基于上述实验结果,将锆莫来石原料替代高铝碳化硅耐火材料中的碳化硅骨料和矾土细粉,并优化材料的基质组成,制备新型水泥回转窑过渡带用高铝基耐火材料,系统研究材料的导热性能、抗碱侵蚀性能以及耐磨性能,为开发新一代低导热、高抗蚀、高耐磨水泥回转窑过渡带高铝基耐火材料提供理论指导以及优化方向。
通过以上研究工作,可以得到以下主要结论:1.高铝碳化硅耐火材料制备过程中材料内碳化硅骨料存在不同程度的氧化,部分区域碳化硅骨料出现硅元素蒸发及表面石墨相析出的现象,上述碳化硅的氧化行为取决于骨料周围的氧分压大小。
Cement and concrete production 水泥与混凝土生产5 水泥窑耐火材料新技术的应用邓学志(中信重工机械股份有限公司,河南洛阳 471000)中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号1007-6344(2020)02-0001-01摘要:随着现代化工业的发展与国家去产能计划的不断深入,当前我国工业体系正不断进行调整。
水泥行业作为工业体系中的重要环节,面临产能严重过剩的问题,亟需通过创新生产过程调整产业模式。
水泥窑的耐火问题是水泥生产中不可忽视的问题。
现阶段水泥窑结构设计的不合理与用料的守旧,使得水泥窑的耐热程度仍然不足以满足现代化生产所需要的高效率与高质量的目标。
因此,生产商通过对技术方法的创新与新型材料的使用,提高水泥窑窑体耐火材料的整体品质,促进工业生产效率的进步。
本文将结合高温环境下水泥窑出现的主要问题,探究水泥窑耐火材料在现阶段的技术创新与实际应用,以期实现水泥工业高效、稳步的生产。
关键词:水泥窑;耐火材料;新技术应用水泥工业作为中国重工业的重要组成部分,在建筑业、轻化工业等重要支柱产业中占据核心地位,作为水泥工业的生产媒介,水泥回转窑是水泥的主要生产工具,而水泥回转窑所生产的水泥质量极大程度取决于其内壁所镶嵌的耐火砖的质量水平。
因此,随着现代化工业的不断发展,如何通过新型的浇铸技术生产耐热程度高、不易磨损的耐热材料成为了促进水泥窑生产能力的重要问题[1]。
1 水泥窑因高温导致的问题1.1窑体泄露问题窑体泄漏问题是水泥窑在实际运行中较为突出的问题。
由于水泥窑的生产环境温度需求相对较高,在传统工艺下,水泥窑的窑砖较为容易因为高温而导致分子结构发生改变,进而受热膨胀出现裂痕发生原料泄漏,使水泥生产过程的安全性和有效性大大降低。
1.2窑砖磨损问题在水泥生产中,水泥窑中的气流含尘量将随温度的升高逐渐增加,进而导致水泥窑窑体中的窑砖磨损问题。
窑砖的磨损将导致窑砖是自身质量的亏损,隔热性能逐渐降低,使得水泥窑窑体出现失温状况,进而影响水泥生产的产品质量。
对水泥窑耐火材料的使用分析【摘要】20世纪80年代以来,大量固体废弃物被用作原料、燃料,致使耐火材料所承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅度增加,使用周期缩短,耐火材料消耗增加。
新的设计技术和施工技术,延长使用周期和降低耐火材料的消耗,取得明显的效果。
本文根据我院耐火材料在水泥窑中使用一些情况,探讨不同品种的耐火材料在水泥窑中使用原则。
【关键词】水泥窑;耐火材料;设计技术;特点1 碱性耐火材料1.1 镁铬砖。
具有良好的高温性能,良好的抗sio2侵蚀和抗氧化还原作用,及优良的高温强度,较好的挂窑皮能力,被大量使用在水泥窑烧成带。
但在气体内铬化物含量超过10mg/m3,水溶液含铬量超过0.5mg/m3时,将对人体产生极为严重的危害,如果排放会造成水体污染。
镁洛砖的使用全部是在氧化环境下使用部分游离的cr2o3会被氧化成cro3,同时镁洛砖在碱性环境下容易生成cr+6化合物以上排放物对环境造成非常大的破坏。
现在国家对于镁铬砖的使用制定了一些限制要求,现阶段设计过程中不推荐优先采用镁洛砖。
1.2 尖晶石砖。
镁铝尖晶石砖的化学组成对性能具有重要影响。
尖晶石较适宜的化学成分8%~20%、cao0.5%~1.0%、fe2o30.2%~8%、sio21%、fe2o3>0.8%时,cao-al2o3-fe2o3系统的低熔点液相量进一步增加,尖晶石晶体尺寸达20mm以上,此时由于cao-al2o3-fe2o3系统低熔物量增加使热态强度下降。
sio2含量大于0.4%,b2o3及碱等杂质含量大于0.3%时,生成较多的低熔物,也使砖的热态强度下降。
al2o3含量在8%~20%范围内,从显微结构上可以观察到尖晶石矿物均匀的分布在方镁石中,尖晶石矿物晶体的尺寸约为5~20mm,砖的综合性能较好。
20世纪90年代出现的尖晶石砖,不但具有较强的挂窑皮能力,而且在抗碱、硫熔融物和熟料液相侵蚀的能力,荷重软化温度,热震稳定性和窑体变形产生的机械应力及在抗热负荷等方面,都由于镁洛砖,另外其主要成分是镁、铁、铝等无毒无害成为废旧材料的处理较为容易,可以回收对环境的污染相对较小,成为当今世界碱性砖技术发展的主流。
水泥窑用节能耐火材料的研究进展赵瑞【摘要】采用节能效果好的耐火材料可以减少水泥窑表面的散热损失,降低能耗.本文对近年来在水泥窑用节能耐火材料的研究与应用的进展进行总结,并对节能耐火材料种类、性能、应用效果进行详细论述,并讨论未来水泥窑用节能耐火材料的研究方向.【期刊名称】《水泥工程》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】7页(P1-6,19)【关键词】水泥窑;节能;耐火材料;复合砖【作者】赵瑞【作者单位】中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司,河南洛阳471039【正文语种】中文【中图分类】TQ172.6水泥生产需要的能源消耗量约占全国能源产量的7%~8%[1],其节能减排效果对完成我国能源消耗目标和实现工业可持续发展起着举足轻重的作用。
在水泥生产中,主要的能耗是熟料的烧成,其约占水泥工业能耗的70%~80%。
新型干法预分解窑的热效率已提高到50%以上[2],其热损失主要有三部分构成:窑系统表面的散热损失、系统排出废气的热损失、出冷却机熟料的热损失。
由于立磨和低温余热发电技术逐渐成熟,系统排出废气的热损失基本上已得到充分利用;而第三代和第四代篦式冷却机的出现,使冷却机的效率得到显著提高,因此,降低窑系统表面散热的热损失就显得尤为重要。
降低窑系统表面散热损失的关键措施是采用高效长寿的低导热节能耐火材料。
经过多年的研究开发,在水泥窑用节能耐火材料的开发与应用方面取得很大的进展。
开发与应用的节能耐火材料产品主要包括三类:(1)低导热耐火材料;(2)单层隔热耐火材料;(3)复合砖(多层耐火材料)。
1.1 低导热抗剥落砖抗剥落高铝砖是以铝矾土和锆英石为主要原料,加入一定量的复合结合剂和添加剂,通过控制泥料的颗粒级配,经成型和高温烧成制得。
在20世纪80年代,中国建筑材料科学研究院开发的第一代抗剥落高铝砖在淮海、宁国、冀东、珠江、江西等新型干法水泥厂使用,取得良好的效果[3];在20世纪90年代,又研制出了第二代抗剥落高铝砖[4,5]。
硅莫火泥指标硅莫火泥是一种用于高温环境下的耐火材料,具有优异的耐高温性能和抗热震性能。
本文将从硅莫火泥的定义、特点、应用领域和性能指标等方面进行详细介绍。
一、硅莫火泥的定义硅莫火泥是由硅质和莫来石等矿物质为主要原料,经过粉碎、混合、成型和高温煅烧等工艺制成的一种耐火材料。
它具有良好的耐火性能和抗热震性能,可用于高温炉窑的衬里、炉墙和烟道等部位。
二、硅莫火泥的特点1. 高温稳定性:硅莫火泥在高温下仍能保持较好的物理和化学稳定性,不易发生烧结、热膨胀和热震裂纹等现象。
2. 耐磨性:硅莫火泥具有较高的抗磨性能,可在高温下长时间使用而不损坏。
3. 耐腐蚀性:硅莫火泥能够抵抗酸碱等腐蚀性介质的侵蚀,能长期稳定地工作在腐蚀性气氛中。
4. 施工性好:硅莫火泥具有良好的塑性和可塑性,易于施工和修补。
5. 密封性好:硅莫火泥能够在高温下形成致密的结构,有效阻止气体和液体的渗透。
三、硅莫火泥的应用领域硅莫火泥广泛应用于冶金、化工、建材、电力等行业的高温设备中,如高炉、电炉、转炉、电解槽和窑炉等。
它主要用于衬里、炉墙、烟道、热交换器和管道等部位,起到保护和耐火的作用。
四、硅莫火泥的性能指标1. 耐火度:硅莫火泥的耐火度是指材料在一定条件下能够承受的最高温度。
一般来说,硅莫火泥的耐火度可达到1500℃以上。
2. 显气孔率:硅莫火泥的显气孔率是指材料表面可见的孔隙所占的比例。
显气孔率越低,说明硅莫火泥的致密性越好。
3. 抗压强度:硅莫火泥的抗压强度是指材料在一定条件下能够承受的最大压力。
抗压强度越高,说明硅莫火泥的强度越大。
4. 抗热震性:硅莫火泥的抗热震性是指材料在急剧温度变化时能够保持稳定性的能力。
抗热震性越好,说明硅莫火泥的耐冷热冲击能力越强。
5. 线变化率:硅莫火泥的线变化率是指材料在一定温度下线胀或线收缩的程度。
线变化率越低,说明硅莫火泥的热膨胀性能越好。
硅莫火泥是一种具有优异耐火性能和抗热震性能的耐火材料。
它广泛应用于高温设备中,能够有效保护设备并延长使用寿命。
回转窑窑砖的条件与作用—宇泰回转窑厂家技术部整理窑砖是填充在窑筒体内部的一层耐火材料,窑砖的主要作用有:1. 减少高温气体与物料对筒体化学侵蚀与机械磨损,保护窑壳。
2. 充当传热介质窑砖可从气体中吸收一部份热量,以不同的传导及辐射方式传给物料。
3. 窑砖也可以隔热保温,减少窑体热损失等。
根据耐火材料在窑内使用的部位不同,回转窑对窑砖的主要要求有:1. 耐高温性强窑内管烧成状况的好坏,窑内温度都在1000℃以上,这就要求耐火砖在高温下不能熔化,在溶点之下还要保持有一定的强度。
同时还要有长时间暴露在高温下仍有固定的容积等特性。
2. 热振稳定性好,即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。
在停窑、开窑以及旋窑运转状况不稳定的情况下,窑内的温度变化都比较大,这就要求窑砖在温度剧烈变化的情况下,不能有龟裂或者是剥落的情况。
这也要求在操作时尽量使窑温稳定一些。
3. 抗化学侵蚀性强在旋窑内烧成时,所形成的灰份、熔渣、蒸气均会对窑砖产生很大的侵蚀。
4.耐磨性及机械强度好的窑内饲料的滑动及气流中粉尘的磨擦,均会对窑砖造成很大的磨损。
尤其是开窑的初期,窑内还没有窑皮保护时更是如此。
窑砖还要承受高温时的膨胀应力及窑壳椭圆变形所造成的应力。
要求窑砖要有一定的机械强度。
5. 窑砖具有良好的挂窑皮性能。
窑皮挂在窑砖上,对窑砖有很大的保护作用,如果窑砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长的时间,可以使窑砖不受侵蚀与磨损。
6. 孔隙率要低如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入窑砖中凝结,毁坏窑砖,特别是碱性气体更是如此。
7.热膨胀安定性要好。
窑壳的热膨胀系数虽大于窑砖的热膨胀系数。
但是窑壳温度一般都在280-450℃左右,而窑砖的温度一般都在800℃以上,在烧成带的地方其温度有1300多℃。
这样窑砖的热膨胀还是比窑壳要大,窑砖容易受压应力造成剥落。
耐火砖的种类与选用耐火砖品质与耐火特性选用是否恰当,砌砖时质量的好坏都会影响到窑砖的寿命。
回转窑掉砖红窑原因分析及处理措施一、故障表现及故障分析回转窑内所有的耐火材料,要满足窑炉对它的一下要求:1、耐火度高;2、热膨胀及重烧线变化小;3、常温耐压强度及高温荷重变形温度高;4、抗热震性、抗渣性、耐磨性及抗震性好;5、尺寸准确、外形整齐等。
水泥回转窑用耐火转是根据回转窑系统各部位的使用条件,并注意选择不同品种的耐火材料进行合理匹配而砌筑在窑上的:A. 窑的卸料口使用硅莫砖以刚玉为骨料的耐火热混凝土,有时也使用碳化硅砖。
B. 窑的进料带一般使用AL2O3,含量为70%~80%的高铝砖、耐热震高铝砖、尖晶石转和镁铬砖。
C. 窑的烧成带普遍使用镁铬转质碱性耐火材料,也有的用高镁铝砖、聚磷酸钠结合镁砖、水玻璃结合镁砖等。
目前大部分使用镁铝尖晶石砖。
D. 过渡带使用以刚玉和50%~80%AL2O3的铝钒制成的高铝砖、直接结合镁铬砖、普通镁铬砖和尖晶石砖等。
E. 分解带(第二过渡带)使用粘土砖、高铝砖、煅烧成结合的轻质转或普通镁铬砖;在与过渡带相连的高磨损、高温度区域内,可采用含量50%~60%的高铝砖,普通鉻铬砖或尖晶石砖。
F. 预热带一段一般使用耐碱隔热粘土砖。
G. 预热器及分解炉的直筒、锥体部分以及连接管道内,采用耐碱粘土转及硅铝质耐磨转,并加隔热复合层,以及源砌筑;顶盖部分可采用火转挂顶,背衬矿棉,也可采用混凝土浇注;各处弯头多使用浇注料;窑尾上什管道等处使用结构致密的半硅质粘土砖。
H. 冷却机系统使用耐火转、轻质浇注料、隔热转、隔热板材等,下料喉部区域及高温区采用普通镁铬砖、高强高铝砖和普通高铝砖;中低温区域可采用粘土转等。
当具备下列情况之一时,回转窑就可能发生掉砖红窑现象而被迫停窑处理。
(一)、回转窑所用的耐火砖质量很差,不具备工业窑炉对耐火砖的起码要求;或未按使用场合进行匹配与否的选择;(二)、窑衬的镶砌不规范,砌筑质量差;或者镶砌方法选择不当,如采用横向环砌法,方法虽简单,技术容易掌握、镶砌速度也快,但当砖缝超过一定范围时,就容易从环内掉转,严重时整环砖都有脱落的危险;(三)、窑衬砌筑质量尚可,但窑皮未挂好,对耐火砖没有保护好;(四)、回转窑煅烧操作不当,如窑点火后升温速度过快等;(五)、喂煤过多,喷煤燃烧器净风旋流风比例过高,致使局部高温也会导致掉砖红窑。