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分析回转窑耐火砖被熔蚀磨损掉的原因

添加时间:2019年11月8日  浏览次数:

回转窑直径4.2m,长度58m,炉衬材料曾采用镁铬砖、镁尖晶石砖、高铝砖等。其烧成带耐火砖平均使用寿命不到8个月,检修更换周期频繁,耐材成本消耗较大;而且回转窑表面温度过高 (达到320~350℃ ),超过设计规范 (≤280℃ ),使运行的能耗增加,造成能源浪费,对机械设备也存在较大的安全隐患。停炉后进入窑内发现;烧成带耐火砖侵蚀最为严重,表面有明显的径向裂痕。拆除时发现耐火砖出现轴向断裂和径向断裂,出现砖体脱落和“抽签”的情况,局部砖层厚度侵蚀掉2/3以上,结圈物也集中在该部位;砖与砖之间 接缝处的侵蚀较为严重。对回转窑内耐火砖的残砖进行了取样和分析。烧成带有结圈反应层的耐火砖残砖层结构比较致密,反应层存在较多的孔洞。从烧成带残砖工作面成分分布看:反应层的主要成分为氧化钙,由结圈物向原砖层逐步衰减。残砖中接近结圈物部分的组成近似AL2O3·CaO和AL2O3·2CaO。回转窑炉衬耐火砖材质比较差时,骨料与基质会在氧化钙与煤灰组成的结圈物质的侵蚀下,被熔蚀磨损掉。

对结圈物质进行化学分析。成分为(质量百分比):MgO 0.34% ;AL2O3 0.74%;SiO2 21.84%;CaO 76.68%;FeO 0.40%结圈物的组成主要为硅酸二钙、硅酸三钙,粘结相铁铝酸四钙与煤粉中的氧化硅和石灰中CaO反应的结果相关,是煤灰和石灰石分解产物的混合物相。这样的结圈物质结构松散,强度较低。

回转窑耐火砖

回转窑的斜度为5%,生产过程中窑体耐火材料随壳体按一定的转速运转。窑内的耐火材料不仅受到惯性力作用呈向下运动的趋势,同时也受到了筒体的压应力、物料的冲刷磨损、火焰的冲刷和化学侵蚀等。由于窑衬受到周期性的热冲击,使砖内产生很大的热应力,当热应力超过砖衬的结构强度时,砖就会开裂,并沿其结构弱化处不断加大加深,最后使砖碎裂。回转窑内烧成带温度最高,达到1300℃以上,所以筒体内烧成带的耐火材料损坏最为严重。此处,该回转窑之前采用的耐火砖体积密度大,致使回转窑内衬结构很重,除增加了回转窑运转的动力消耗以外,也是造成内衬保温材料容易损坏的原因之一。

回转窑的运行状态是整个窑体处于滚动运动中,为了减轻机械运转的负荷,决定了回转窑炉衬的厚度和总重量都收到了限制。为了避免炉壳表面温度过高对炉窑机械的影响以及能源的浪费,要求炉衬必须采用保温材料保证隔热保温性能。该回转窑层才用过“耐火砖+保温砖”的复合内衬结构,由于保温材料密度低,厚度大,耐高温和力学性能较差,而且砌筑工艺复杂,需要分层砌筑,施工周期长,砌至质量不容易控制,所以内衬的使用效果不理想。破损调查取出纤维毡残样,经检测分析,发现纤维已部分发生“晶化”,手感弹性变差,手搓易粉化,致使纤维毡的保温隔热性能显著变差。

关键词:回转窑   耐火砖   
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