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喷煤管浇注料的损毁原因和改进方法

添加时间:2018年4月3日  浏览次数:

    现代新型干法水泥生产线,系统设备不断加大,水泥熟料的产量成倍增加,系统内部使用的耐火材料所承受的负荷也越来越大,使用条件越来越苛刻,只有高性能的耐火材料才能保证生产设备的正常运转。喷煤管部位的浇注料承受着高温含尘气流的剧烈冲刷,并且此部位温度变化剧烈,气体中碱蒸气浓度较大,浇注料极易产生开裂、剥落等现象,导致使用寿命严重下降。国内主要水泥企业使用的喷煤管浇注料的寿命波动在6—8个月,无法做到与水泥企业每年1次的大修时间同步。针对喷煤管处的工况条件,有必要根据喷煤管损坏原因生产出专用浇注料,方能提升喷煤管的使用寿命。

1   喷煤管处浇注料损坏机理

    对大型水泥窑喷煤管处拆换下来的浇注料进行检查,发现存在下列几个现象:a、喷煤管浇注料下半部损坏较大,上半部相对完好。b、浇注料砌体中存在明显的贯穿裂纹。c、喷煤管前端浇注料lm左右烧结严重。d、喷煤管浇注料前端存在大量黄绿色粉末状物质,经化学检测分析,发现其主要是Na20、K20等碱金属盐类。喷煤管前端深入窑简体内部,火焰温度在1800℃以上,工作温度高达1350—1400℃。浇注料在此温度下,始终受到夹带着熟料粉尘的高温气流的冲刷,尤其是下部受到的冲刷更严重,导致喷煤管浇注料前端下部的损坏最为严重,因此,燃烧器耐火浇注料需具备足够的耐磨性。二次风通过窑口进入筒体内部,但入窑二次风温变化较大,导致喷煤管浇注料温度变化频繁,温差更大,喷煤管处的浇注料连续承受着由于温度变化而引起的应力作用,浇注料在此应力作用下,导致贯穿裂纹产生,从而发生剥落、掉块等现象,因此,喷煤管用浇注料需具备良好的抗热震性。喷煤管处的浇注料受到含有碱性气体的长时间侵蚀,气体侵入浇注料内部后与Al、Si等组分反应产生低融物,导致前端材料的过烧结与开裂现象。凶此,喷煤管用浇注料需具备良好的耐碱性能。

喷煤管

2浇注料的研制

2.1原料的选择

    针对喷煤管处浇注料的损坏机理,选用刚玉、莫来石、SiC为主要原料,微粉采用氧化铝微粉与硅微粉,结合剂采用纯铝酸钙水泥。刚玉的主要特点是体积密度大,莫氏硬度高(9),耐磨性能良好;莫来石的主要特点是线膨胀系数低,体积稳定性好,可以起到提高材料抗热震性的作用;SiC的莫氏硬度为9.2,且线膨胀系数也较小,在高温氧化气氛条件下,被氧化生成Si02釉状保护膜,可以阻止碱性气体对材料的侵蚀,耐碱性能较好。

2.2 颗粒尺寸及粒度分布

    颗粒的尺寸大小与粒度分布情况直接决定材料的施工性能。对于喷煤管部位,由于材料衬里厚度较薄,一般在80—100mm范围内,并且锚固件焊接密度较大,振动器振捣不便,所以颗粒临界尺寸选择为5mm。考虑到喷煤管部位的浇注料必须具备良好的耐磨性,粒度分布按照最紧密堆积原则设计。所选用原料中,刚玉以5~3、3-1、<lmm的粒度加入,莫来石以3一l、<l、0.088mm的粒度加入,SiC以<1、<0.074mm的粒度加入。

2.3 试样的制备与检测

    此种配方的浇注料在进行碱裂产品试验中,因添加有10%的SiC。SiC在1150"C的氧化气氛下被氧化而转化为Si02,形成一层釉状薄膜晗I,阻碍了碱性气体向材料内部的渗透,从而使材料具有优良的耐碱性能。

3  施工方式

    施下对浇注料的性能发挥起着非常重要的作用,为了取得更好的使用效粜,根据使用企业的条件制定了合适的施工方式。

3.1 锚固件施工

    根据设计要求,使用大小适合的耐热钢锚固件,锚固件表面特别是头部预先使用电工胶带处理,补偿锚固件在高温状态的膨胀。燃烧器表面先焊耐热钢螺母,再把“v”形锚同件穿过耐热钢螺母后焊接牢固,这样可以增大锚固件焊接面积,提高锚固件的粘结强度。焊接工作结束后,需对锚固件逐个检查.若发现焊接不实的部位,立即补焊。

3.2浇注

    喷煤管浇注料施工时一般使用水平浇注,但是这样浇注的缺点是浇注口必须在上方。而施工厚度一般只有80~lOOmm,造成施工不便,若振捣不到位.极易引起浇注料中出现孔洞,导致强度急剧降低,严重影响使用寿命,因此,改水平浇注为竖直浇注。采用竖直方式挠注后,虽然延长了施工时间,但是一段一段的浇注可以避免水平浇注时易出现的缺陷,提高材料的使用寿命。

    结束语:新型千法水泥回转窑喷煤管部位工况恶劣,普通浇注料在强烈的热负荷与碱侵蚀条件下使用寿命不佳。含有SiC的刚玉萁来石质浇注料且有良好的耐磨损性及抗热震性.耐碱性可以达到一缎。做到了与水泥厂的大修周期同步。

关键词:浇注料   
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