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【水泥】新型干法水泥回转窑用耐火材料及性能

时间:2018-05-14 18:07来源:互联网作者:中国泵网 点击:
【水泥】新型干法水泥回转窑用耐火材料及性能指标要求 回转窑简介 回转窑在建材、冶金、有色、化学等工业中较为广泛的应用。它的主要用途是炼制水泥、耐火原料、氧化铝、石灰
【水泥】新型干法水泥回转窑用耐火材料及性能指标要求
 
回转窑简介
回转窑在建材、冶金、有色、化学等工业中较为广泛的应用。它的主要用途是炼制水泥、耐火原料、氧化铝、石灰等。回转窑的种类很多,有湿法长窑、半干法窑、干法窑及新型干法窑等。
湿法窑的长度可达145m,甚至更长。它的工作原理是将生料料浆直接泵入窑内,料浆经过链条带、预热带、分解带后,进入高温烧成带烧结,烧成好的熟料通过卸料端进入冷却机冷却;半干法窑(立波尔窑)是先将生料加水成球,然后利用窑内排出的废气余热.将生料在窑外进行一定的预加热,然后再进入回转窑内煅烧成熟料;老式的传统干法窑是将生料细粉直接送入回转窑内煅烧。
 
20世纪80年代以来,节能、环保、高效的带窑外分解炉的新型干法水泥生产工艺,在我国水泥工业中得以迅猛的发展。新型干法水泥窑是由多级旋风预热器、分解炉、回转窑、窑头罩、箅式冷却机及3次风管等组成的一个完整的烧成系统。生料从最顶级的预热器(I级预热器)输入,再经过2~4级(或5级)旋风预热器的预热后,进入分解炉进行预分解,然后进入回转窑内作进一步的预热升温,分解和烧结。烧成好的水泥熟料由高效的箅式冷却机进行冷却。冷却熟料时产生的热气体在这个系统内得到了充分的利用,其中一部分(称为二次风)由前窑口直接进入回转窑内;另一部分(称为3次风)则通过3次风管输入到窑尾预热器或分解炉内。
 
 
目前,我国有千余条不同用途的回转窑,其中绝大部分都集中在水泥工业中。而用新型干法窑生产的水泥总产量已高达50%左右。用立窑、湿法长窑和传统干法窑生产水泥熟料的烧成工艺由于耗能高、对环境污染大、效率低等原因而正在被逐渐淘汰。
回转窑系统从前窑口至后窑口一般分为卸料带、前过渡带、烧成带、后过渡带、分解带、预热带和进料端等区段。
 
不同用途的回转窑,其加热温度也各小相同,低的不到1000℃,高的可达1600℃以上。以新型干法水泥窑为例:水泥熟料的烧成温度在1400~1500℃左右。火焰温度达1650℃左右。烧成带区域内的耐火砖面上必须挂有一层坚固的熟料保护层(窑皮)。窑皮对保护耐火砖、降低回转窑筒体表面温度起到了很大的作用。而过渡带内的窑皮处于时挂时掉的不稳定状态。回转窑内的高温窑气通过各区段后,温度逐渐降低,当其离开进料端、进入窑尾预热器时的温度大约在950℃左右,分解炉内的温度一般在1000℃以下。进入预热器的热窑气与生料进行不断的热交换后,温度逐渐下降,当其从一级预热器排出窑外时的温度已降至400℃以下。熟科在离开卸料端而进人箅式冷却机时的温度约为1300℃。2次风温度约为1050℃。3次风温度约为700℃,
 
与其他工业窑炉相比,回转窑的一个主要特点是被砌筑在窑内的耐火材料在高温下随壳体一起转动。耐火材料不但要受到热冲击,以及窑气和物料的侵蚀、磨损,而且还要承受振动和转动时其相互之间及与壳体之间的挤压等应力。因此,既要求窑衬用砖具有足够的强度,更要求有关施工人员精心砌筑严格把关,使砌体紧密.牢固可靠。
炉体结构
 
(百度图片)图1是一种典型的新型干法水泥窑的结构示意图
常用的耐火材料
 
不同用途、不同类型、不同规格的回转窑及其不同工艺部位对耐火材料都有不同的要求。必须正确选用与之相适应的耐火材料。各厂的原料品种、工艺参数、设备状况以及操作经验等均有差异,也需要结合各自的情况和实际使用效果以及耐火材料的发展不断改进窑衬的选材和配套方案,以求实现全窑衬里的长寿命、不同部位衬里寿命的合理有效匹配、低散热以及生产的高效率。
耐火材料的常用配置方案
表14-1和表14-2分别列出了各种传统水泥回转窑和新型干法水泥窑内不同部位耐火材料配置的推荐建议方案。两表中的D代回转窑筒体的有效内径(以下同)。(点击可查看清晰大图)
 
 
常用耐火材料的性能质量指标
表14-3~表14-7列出了一些常用耐火材料及隔热材料的重要性能指标。(点击可查看清晰大图)
 
 
另外,耐火砖的外形质量也必须得到重视。尤其是用于长期转动状态下的回转窑和筒式冷却机内的耐火砖.其外形尺寸更应严格要求。不合格的砖不能被使用。该具体要求如下:
(1)尺寸公差:高度公差±2%;大头和小头的宽度公差±2mm;大小头差值公差±1mm;长度公差±1%,但最大公差为±2mm。
(2)边损:允许热面或冷面上有两条边的损坏达40mm长和5mm深。
(3)角损:冷热面均只许有一处角损。角损处三条棱的角损长度之和不超过50mm.但不超过20mm的不算角损。
(4)裂缝:不允许有平行于使用面的裂纹存在。不长于40mm、不宽于0.2mm的其他裂纹,以及砖向上的丝状馓细裂纹是允许的。
(5)凹坑、熔迹和鼓包:允许凹坑和熔迹的最大直径和最大深度均为10mm,鼓包最大为0.5mm。
文章作者:高里存
 
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