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石灰回转窑用不烧砖的技术趋势

添加时间:2019年3月8日  浏览次数:

回转窑具有产量大、煅烧均匀、杂质少、石灰产品活性大等特点,在活性石灰生产领域得到了广泛应用。传统活性石灰回转窑低温带、过渡带由于温度较低,其内衬多采用普通高铝砖。烧成带工作温度最高可达1350℃,也是炉衬破损最严重的部位,多采用镁铬砖、镁铝尖晶石砖等。镁铬砖抗热震性好、导热系数较低,但由于用后含有六价铬,具有致癌作用,对人体健康及环境不利,在国内外已逐步淘汰。目前行业中使用较多的镁铝尖晶石砖,其抗渣性能和高温强度较好,但其导热系数和热膨胀系数大,不利于窑体的保温。而且生产镁铬砖、镁铝尖晶石砖需经过高温烧成,能耗及成本较高。近年来,不烧砖由于生产工艺简单、污染及能耗小、成本优势显著,在活性石灰回转窑上得到越来越广泛的应用。

石灰回转窑

目前广泛使用的活性石灰回转窑用不烧砖多为磷酸盐结合体系,机压成型。材质有高铝质莫来石质以及刚玉质,砖型有均质以及与轻质保温材料一体成型的复合砖。优点为抗侵蚀性能好,强度高保温效果好,荷重软化温度也得到有效提高,弹性模量及热态体积变化量等性能均适合用于活性石灰回转窑,可应用于包括烧成带在内的窑内各部位。国内企业石灰回转窑不烧砖的使用寿命可达2年,武钢等先进活性石灰生产企业在大型回转窑使用磷酸盐不烧砖已有近10年历史,在烧成带使用寿命最高可达3年以上,达到或超过镁铝尖晶石等产品的使用效果,而且成本更低、导热系数更小,应用后使炉壳表面温度降低了50~150℃

部分厂家生产了低水泥浇注料预制件应用于石灰回转窑,目前其应用范围较小,应用效果还有待验证。此外还有部分厂家生产不烧镁铬砖产品,存在铬污染等问题,属于应逐步淘汰的耐火制品,该两类产品未列入指定标准的使用范围。

此前没有活性石灰回转窑用不烧砖的行业标准和国家标准,各生产企业及用户按照各自提出的技术条件进行生产,导致产品性能参差不齐,耐火材料的使用效果差异较大,给用户选择和评判产品质量带来了困扰,对生产企业进行产品的推广应用也造成了一定影响。为了延长活性石灰回转窑的使用寿命,指导回转窑的设计和施工,为用户提供科学的选择与验收依据,将《活性石灰回转窑用不烧砖》列入行业标准制定计划。对产品的技术指标要求等标准内容进行了确定,如表1所列。

石灰窑用不烧砖

活性石灰回转窑用不烧砖的化学成分设定主要考虑耐火材料在高温条件下使用的安全性,AL2O3含量和体积密度指标还能对不烧砖的原料特别是骨料的材质进行一定的控制。但体积密度过高会造成炉衬重量大,增加回转窑运行中的机械负荷及炉衬的应力,不利于回转窑的长寿。设定适中的体积密度,既能保证炉衬的使用效果也有利于耐火材料的技术进步和成本控制。回转窑的运行方式对炉衬材料的结构强度有较高的要求。由于不烧衬砖的生产工艺及性能特点具有特殊性,分别设定了产品在110℃、24h烘干后一级1350℃、3h烧后的耐压强度,可以保证其在砌筑施工一级工作条件下的力学性能。考虑到回转窑烧成带的实际工况及不烧砖的性能特点,限定了不烧砖高温条件下的变形量,保证了炉衬的整体稳定性,避免较大收缩造成炉衬的开裂掉砖,也防止过量膨胀造成炉衬的结构破坏。鉴于回转窑工况,必须考虑控制耐火砖在高温、受载荷情况下的变形量,因此设置的不同部位产品的荷重软化开始温度均高于其工作温度100℃以上,既能保证炉衬不烧砖在烧成带使用的安全稳定性,还能合理的控制炉衬砖的成本。根据国内活性石灰回转窑应用水平和实际工况的差别,为部分燃料品质较低、烧成系统不稳定、烧成带工况波动大的回转窑设置了单独的高档次不烧砖牌号,强度更高,荷重软化温度比工作温度高150℃以上,可进一步保证烧成带的使用寿命。由于回转窑的工作特点,窑体每运转一周,砖衬表面温度幅度可达150℃以上,温度变化影响的深度可达15Cm以上。这种温度周期性多次冷热冲击会导致耐火砖的表面层发生热疲劳,加速了耐火砖的剥落损坏,因此砖衬应具有良好的抗热震稳定性。根据国内活性石灰回转窑

不烧砖产品实际生产技术水平及用户要求,对其抗热震稳定性按使用部位的不同进行了限定。

通过制定活性石灰回转窑用不烧衬砖的行业标准,将多年的使用经验及数据分析结果固化为产品规范,可以有效控制采购耐火材料的质量,并保证回转窑运行的稳定性,降低企业的生产成本。

 

关键词:不烧砖   回转窑   
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