水泥窑用耐火材料有哪几种类型
耐火材料的分类
耐火材料的分类耐火材料是一种能够在高温下保持结构完整性和稳定性的材料,通常用于建筑、冶金、化工等领域。
根据其化学成分和物理性质的不同,耐火材料可以被分为不同的分类。
在本文中,我们将对耐火材料的分类进行详细介绍。
一、按化学成分分类。
1. 氧化物耐火材料。
氧化物耐火材料是指以氧化物为主要成分的耐火材料,如氧化铝、氧化镁、氧化硅等。
这类耐火材料具有优异的耐高温性能和化学稳定性,常用于高温炉窑的内衬和隔热材料。
2. 酸性耐火材料。
酸性耐火材料主要由硅酸盐、石英等酸性物质组成,具有良好的耐酸性和耐高温性能,常用于化工设备和冶金炉的内衬。
3. 碱性耐火材料。
碱性耐火材料主要由氧化钙、氧化镁等碱性物质组成,具有良好的耐碱性和耐高温性能,常用于玻璃窑和水泥窑的内衬。
二、按物理性质分类。
1. 质地密实耐火材料。
质地密实耐火材料具有较高的密度和强度,能够抵抗高温下的热应力和侵蚀,常用于高温炉窑的内衬和隔热材料。
2. 多孔质耐火材料。
多孔质耐火材料具有较高的孔隙率和吸水性能,能够有效隔热和保温,常用于炉窑的隔热层和吸声材料。
3. 纤维耐火材料。
纤维耐火材料由耐火纤维组成,具有优异的耐高温性能和隔热性能,常用于高温设备的隔热和保温。
三、按用途分类。
1. 冶金耐火材料。
冶金耐火材料主要用于冶金炉的内衬和隔热材料,能够承受高温下的侵蚀和热应力。
2. 建筑耐火材料。
建筑耐火材料主要用于建筑物的防火隔离和防火保护,能够有效延缓火灾蔓延。
3. 化工耐火材料。
化工耐火材料主要用于化工设备的内衬和耐腐蚀材料,能够抵抗化学腐蚀和高温侵蚀。
综上所述,耐火材料根据化学成分、物理性质和用途的不同可以被分为多个分类。
不同类型的耐火材料在不同领域具有各自独特的应用特点和优势,为高温工业提供了重要的支撑和保障。
在未来的发展中,随着科技的进步和工艺的改进,耐火材料将会得到更广泛的应用和发展。
耐火材料原料
耐火材料原料
耐火材料是一种能在高温环境下保持结构完整性和稳定性的材料,通常用于炉子、炉窑、烟囱等高温设备的内部构建。
耐火材料的性能取决于其原料的选择和配比,下面我们来详细介绍一些常见的耐火材料原料。
1. 氧化铝。
氧化铝是制备耐火材料的重要原料之一,其具有高熔点、耐高温、耐腐蚀等优良性能。
氧化铝可用于制备各种耐火制品,如高铝砖、高铝水泥等,能够有效抵抗高温下的侵蚀和磨损。
2. 矾土。
矾土是一种含铝硅酸盐矿石,常用于制备耐火砖、耐火浇注料等耐火制品。
矾土具有良好的耐火性能和耐磨性能,能够在高温下保持结构稳定,因此被广泛应用于冶金、玻璃等行业的高温设备中。
3. 硅砂。
硅砂是一种常见的耐火材料原料,其主要成分为二氧化硅,具有优异的耐高温性能和化学稳定性。
硅砂可用于制备硅砂砖、硅砂浇注料等耐火制品,广泛应用于玻璃窑、水泥窑等高温设备中。
4. 莫来石。
莫来石是一种含铝硅酸盐矿石,具有良好的耐火性能和热膨胀性能,常用于制备耐火浇注料、耐火涂料等耐火制品。
莫来石能够在高温下保持结构稳定,是制备耐火材料的重要原料之一。
5. 膨胀剂。
膨胀剂是一种能够在高温下产生气体的物质,常用于制备轻质耐火制品。
膨胀
剂能够有效降低耐火制品的密度,提高其隔热性能,常用于制备保温砖、保温浇注料等耐火制品。
总结。
耐火材料的原料种类繁多,不同的原料具有不同的性能和适用范围,合理选择
和配比原料对于制备高性能的耐火制品至关重要。
希望以上介绍能够对您有所帮助,谢谢阅读!。
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义水泥厂回转窑是水泥生产过程中的重要设备,其内部温度高达1000℃以上,需要使用耐火材料来保护窑身和延长使用寿命。
耐火材料的施工质量直接影响着回转窑的使用效果和经济效益。
下面是水泥厂回转窑耐火材料施工的讲义。
一、回转窑耐火材料的分类根据使用条件和成本考虑,回转窑耐火材料可分为高铝、质量胶结、镁铝、碳化硅等多种类型。
根据实际工况选择合适的耐火材料进行施工。
二、耐火材料的选择1.高铝耐火材料:可耐受高温和化学侵蚀,适用于窑头和窑尾等高温区域。
2.质量胶结耐火材料:具有良好的热震稳定性和耐火性能,适用于窑身和窑内低温区域。
3.镁铝耐火材料:具有高强度和耐火性能,在高温区域有较好的应用效果。
4.碳化硅耐火材料:具有较高的耐火性能和抗侵蚀性能,适用于一些特殊情况。
三、耐火材料施工前准备工作1.施工前应做好安全措施,确保施工人员安全;2.清理窑身内部的残余物质,确保施工环境清洁;3.检查窑身内部的破损情况,修补裂缝并进行烧结处理;4.准备好所需的耐火材料和施工工具。
四、耐火材料施工步骤1.根据设计要求,先在窑身底部倒入一层耐火材料,并用锤子进行敲打和压实,以确保其紧密贴合窑身;2.从窑尾开始,将耐火材料逐层覆盖到所需高度,并保持每层之间的接缝缩小,可以使用模板控制层厚度;3.在水泥窑的窑头和窑尾区域,应使用高铝耐火材料,保证其能够承受高温和腐蚀;4.在窑身的中部区域应使用质量胶结耐火材料,以提高窑身的耐久性;5.根据实际情况,可以在窑身内部增添一些砖块或支撑物,以增加整个耐火层的稳定性;6.施工完成后,对整个耐火层进行检查,确保质量合格。
五、耐火材料施工注意事项1.耐火材料施工应按照设计要求进行,严禁随意更换或减少层数;2.施工过程中应注意安全,避免材料掉落或发生其他意外伤害事故;3.施工时应将耐火材料均匀覆盖于窑身表面,避免出现空鼓或堆积现象;4.施工过程中应注意维持一定的湿度,以确保耐火材料的固化效果;5.施工完毕后,应定期检查耐火层的破损情况,并及时进行维修和更换。
耐火材料实用手册
耐火材料实用手册摘要:一、耐火材料的定义与分类二、耐火材料的性能要求三、耐火材料的制备方法四、耐火材料的应用领域五、耐火材料的发展趋势正文:一、耐火材料的定义与分类耐火材料是指在高温环境下能够保持稳定性能的一类材料,它主要用于高温工业领域的建筑、设备和生产工艺的防护与保温。
根据材质和性能特点,耐火材料可分为以下几类:1.氧化硅耐火材料:以二氧化硅为主要成分,具有良好的耐高温性能,主要用于高温炉窑、玻璃窑等场合。
2.氧化铝耐火材料:以氧化铝为主要成分,具有较高的耐高温性能和抗侵蚀性能,应用于钢铁、有色金属等行业的高温炉窑。
3.碳质耐火材料:主要由碳和碳化硅等组成,具有较高的热导率和抗热震性能,广泛应用于高温炉窑、炭素生产等领域。
4.复合耐火材料:由两种或多种耐火材料复合而成,具有更优异的性能,可适应不同工况条件。
二、耐火材料的性能要求耐火材料在高温环境下需要具备以下性能:1.高温稳定性:在高温下不易分解、软化或烧蚀,能够保持结构和性能稳定。
2.热导率:越高的热导率意味着热量传递速度越快,能有效降低高温设备的热损失。
3.抗热震性:在高温环境下,材料容易因温度变化产生内应力,抗热震性越好,材料越能承受温度波动。
4.耐磨性:在高温下,材料与物料或其他物体之间的摩擦会导致磨损,耐磨性越好,材料使用寿命越长。
5.抗侵蚀性:高温环境中的气体、液体或固体物料可能对材料产生侵蚀,抗侵蚀性越好,材料越能抵抗侵蚀。
三、耐火材料的制备方法1.配料:根据耐火材料的性能要求,选择合适的原料,如氧化硅、氧化铝、碳化硅等。
2.混合:将各种原料按一定比例混合均匀,并加入适量的结合剂。
3.成型:将混合好的原料进行成型处理,如压砖、挤出、浇注等。
4.煅烧:在高温下对成型后的材料进行煅烧,使其发生相应的物理和化学变化,提高性能。
5.检测:对成品进行性能检测,如热导率、抗热震性等,确保符合使用要求。
四、耐火材料的应用领域1.钢铁行业:用于炼钢炉、热风炉、加热炉等设备的保温和防护。
水泥窑用耐火材料
水泥窑系统对不定形耐火材料的要求
易于施工 高强耐磨
高强 耐磨 隔热
耐碱蚀 不结皮 不堵塞
耐高温 耐磨损
耐侵蚀
耐热震
易施工 高强 隔热 耐碱
与耐火浇注料配套使用的 锚钉和锚固件
材质:金属或陶瓷。 一般在高温条件下采用 耐热不锈钢;而在碱氯硫 盐侵蚀特别严重的部位宜 使用陶瓷。 锚固件的形式在一般的 工况下,尽可能采用活动 式。
不定形耐火材料的锚固件几种埋设方式
锚固件
龟甲网
耐热钢锚固件
金属锚固件的一般设置
•锚固件的高度为衬里厚度的2/3。 •使用温度下,锚固件前端不能 迅速氧化。 •锚固件表面要绕胶带或涂漆, 头部戴帽,以留膨胀间隙。 •大面积浇注时,每块面积以 1.5m2左右。膨胀缝留在锚固件 之间的中间位置。 •锚固件的间距为施工厚度的 1.5-3倍。垂直墙取高值;顶部 墙取低值。
⑷陶瓷结合:或称低温烧结结合,是在不定形耐火材料中加 入可降低烧结温度的助剂或金属粉末,以大大降低液相出 现温度,促进低温下固——液反应而形成低温烧结结合, 所用的低温烧结助剂有某些硼酸盐、氟化物和硼、钠玻璃 等。 ⑸粘着结合:可形成粘着(粘附)结合的结合剂多数为有机结 合剂,如糊精、糖蜜、阿拉伯树胶、纸浆废液、甲基纤维 素、沥青聚乙烯基聚合物和酚醛树脂等合成树脂,其中有 的为暂时性结合剂,经高温处理后会燃烧掉,有的为永久 性结合剂,经高温处理后会碳化而形成碳结合,也有一些 无机结合剂具有粘着结合作用,如磷酸二氢铝、水玻璃等。
(6)在窑尾预热部位:包括回转窑筒体内分解带以后的尾
部、预热器和分解炉系统、三次风管道以及冷却机的中温
区内,衬里表面温度≤l200℃,这些部位采用粘土质耐火 材料,包括系列耐碱砖、系列耐碱浇注料和普通粘土砖等。 在新型干法窑的上述部位最宜采用系列耐碱砖,预热 器筒体,篦冷机中温区为普通耐碱砖;预热器锥体耐碱浇
耐火材料原材料
耐火材料原材料耐火材料是一种能够在高温环境下保持结构稳定性和耐磨损性的材料。
它们常用于高温工业领域,如冶金、玻璃、陶瓷、钢铁等行业。
耐火材料的制备需要使用到多种原材料,下面我们就来了解一下常见的耐火材料原材料。
1. 硅酸盐类原材料硅酸盐类原材料是耐火材料中最常用的一类原材料。
它们包括矽砂、石英砂、莫来石等。
这些原材料富含二氧化硅,具有良好的耐高温性能和化学稳定性。
硅酸盐类原材料可以用于制备耐火砖、耐火浇注料等耐火材料。
2. 氧化铝类原材料氧化铝类原材料也是常用的耐火材料原材料之一。
它们包括氧化铝粉、氧化铝球等。
氧化铝具有高熔点、高硬度和良好的耐化学腐蚀性能,可用于制备耐火砖、耐火浇注料等。
3. 碳化硅类原材料碳化硅是一种具有极高耐高温性能的材料,因此被广泛应用于耐火材料的制备中。
碳化硅类原材料包括碳化硅颗粒、碳化硅纤维等。
碳化硅可以用于制备耐火砖、耐火涂料等。
4. 耐火泥原材料耐火泥是一种特殊的耐火材料,用于修补和粘结耐火砖、耐火浇注料等。
耐火泥的原材料包括高铝石、莫来石、硅酸盐水泥等。
这些原材料可以通过加入适量的粘结剂和填充剂,制备成具有良好耐火性能的耐火泥。
5. 碱金属类原材料碱金属类原材料主要指氧化钠、氧化钾等。
它们具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能,常用于制备玻璃窑炉等高温设备的耐火材料。
6. 高铝水泥高铝水泥是一种重要的耐火材料原材料。
它具有高温抗压强度、耐磨损性和耐腐蚀性能,常用于制备高温设备的耐火材料。
7. 硅酸铝镁类原材料硅酸铝镁类原材料包括脱硫石、超细矿渣等。
它们具有良好的耐火性能和耐腐蚀性能,可用于制备耐火砖、耐火涂料等。
8. 稀土类原材料稀土类原材料是一类具有特殊功能的耐火材料原材料。
它们包括氧化镁、氧化钇等。
稀土类原材料可以提高耐火材料的耐火性能和抗磨损性能。
耐火材料的制备需要综合考虑原材料的物理性质、化学性质以及加工工艺等因素。
通过合理选择和配比不同的原材料,可以制备出具有不同性能的耐火材料,以满足不同工业领域的需求。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
第三节 预分解窑用耐火砖的性能
一、使用性能
1.常温耐压强度:在常温下单位面积上所承受的最大极限压力。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
目前,工业上使用的耐火材料种类繁多,性能各异,涉及工业生产的各个领域。生产水泥
使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求,本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类
及性能,从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节 回转窑工艺特性对耐火材料的要求
一、简介回转窑的工艺特性:
泥颗粒的胶结作用得到充分发挥。性能:耐火度比普通浇注料高 100-140 度,荷重软化开始 温度高 20-70 度。 低水泥耐火浇注料的理化性能:
70
8 55
0.7
20
1470
高耐磨砖
70
85
10
1530
耐碱砖
≤30 ≥65
70
0.7
25
1300
第四节 回转窑用耐火浇注料的种类及性能
耐火浇注料属不定型耐火材料,是由耐火骨料和结合剂组成的混合料,交货状态为干料,
加水或其它液体调配后使用。主要采用水硬性结合剂,也可采用化学结合剂,以浇注、振动、
1.窑温高,对耐火材料的损坏加剧,水泥熟料熔体中的 C3A(铝酸三钙)、C4AF(铁铝
酸四钙)等侵蚀程度加大,窑内过热导致热应力破坏加剧。
2.窑速快,单位产量加大,机械应力和疲劳破坏加大。
3.碱、氯、硫等组分侵蚀严重,硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集,加剧结
水泥窑耐火材料.doc
水泥窑用耐火材料第一节概论一、传统水泥窑用耐火材料一个多世纪以前,人们开始用立窑煅烧水泥熟料。
窑的规格很小,煅烧温度也低,仅使用含Al2O3 30~40%单一的一种粘土砖。
初期的回转窑上沿用这一经验。
但回转窑内气流与窑衬间温差大,熟料熔体对窑衬的侵蚀较严重,因而粘土砖寿命比立窑内低得多。
随着立窑和回转窑规格的增大,以及熟料质量的提高,30年代起开始配用高铝砖。
1938年2月,意大利首先试用了镁铬砖。
1953年开始采用白云石砖。
迄50年代,普通镁铬砖或白云石砖用于烧成带;磷酸盐结合高铝砖或普通高铝砖用于过渡带、分解带热端和冷却带;其余工艺带用粘土砖,这样的格局终于奠定,并大体上沿用至今。
回转窑上的经验也开始用于立窑,以背衬隔热材料的碱性砖或高铝砖用于高温带内。
表1一l 水泥窑内各部位和各工艺带内窑衬所受主要负荷熟料煅烧技术越发展,窑型越多样化,窑的规格和能力越大,所用原、燃料的成分和性能越特殊,窑衬所受考验就越苛刻和多样化。
不同类型窑的不同工艺带内窑衬所受主要负荷的情况见表1一l。
在大型的新型干法窑问世之前,立波窑在传统窑中单位容积产量最高(1.7~2.2t/m3·d),窑衬所受考验最苛刻。
从窑衬角度来看,立波窑窑筒与篦式预热器间的关系与新型干法窑上又有一定的相似性,立波窑窑衬技术的成熟,既标志着传统窑窑衬技术的成熟,又为解决新型干法窑的窑衬问题打下初步的基础。
立波窑窑筒尾部是指相当于窑筒长度l/4~l/3的部位,在砖面温度≤1200℃的进料端和预热、分解带内,窑料对窑衬的直接磨损不重。
但由于高温窑气与窑料间温差太大而引起对窑衬的侵蚀,使窑气和窑料中的碱化合物易渗入并在砖内凝聚,其与砖内组分反应形成膨胀性矿物,使砖“碱裂”损坏,是该部位窑衬损坏的主要原因。
因此,此处最宜使用隔热型耐碱粘土砖或普通型耐碱粘土砖,方可获得较长寿命。
分解带热端长度为窑径的2~3倍,此处窑气温度高于尾部,所含硫、碱等挥发性组分使窑料内形成一定量低温熔体并渗入砖内与砖反应,形成白榴石、钾霞石等膨胀性矿物,最大膨胀率可达45%,所以炸裂是此处50A或70A*高铝砖或磷酸盐结合高铝砖损坏的主要原因。
水泥窑耐火材料的技术要求
水泥窑用耐火材料的技术要求◎陶贵华 范泳近年来,水泥生产的原料、燃料复杂化,特别是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、机械应力和化学侵蚀大幅度增加,导致水泥窑用耐火衬里的使用周期缩短,耐火材料消耗增加,同时大大影响了水泥生产企业的生产效益。
因此,一些耐火材料工作者针对上述情况做了大量工作,并研究出一批新品种耐火材料,新的设计技术和施工技术,延长了耐火材料的使用周期,降低了耐火材料的消耗,取得明显的效果,现将应用较为广泛的耐火材料及相关技术要求介绍如下:1.碱性耐火材料①直接结合镁铬砖。
直接结合镁铬砖具有较高的抗高温性能、抗SiO 2侵蚀和抗氧化还原作用,同时具有较高的抗高温强度和抗机械应力,及较好的挂窑皮性能,被大量用在水泥窑烧成带。
由于镁铬砖使用时,在碱(或硫)的作用下,稳定的3价铬转化为氧化能力极强的6价铬,将对人体产生极为严重的危害,从20世纪80年代中期起,世界各国纷纷制定了一系列环保、卫生方面的标准,对镁铬砖的使用进行限制。
进入20世纪90年代,由于镁铬砖优良性能和低廉价格,在相当多的国家和地区正在使用性能比镁铬砖更为优良的直接结合镁铬砖,将其用在工况条件较为苛刻的大型预分解窑上。
②尖晶石砖。
尖晶石砖出现在上世纪90年代,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,抗热震和窑体变形产生的机械应力,及在抗热负荷等方面,一系列的性能优势,使其成为当今世界碱性砖技术发展的主流。
其中,镁铝尖晶石砖用在水泥窑烧成带和上过渡带部位,具有耐火度高、弹性结构良好、抗热化学侵蚀性能好的优点,可取代镁铬砖和一般碱性砖。
镁铁尖晶石砖和镁锰尖晶石砖俗称活性尖晶石砖,镁铁尖晶石砖是20世纪90年代末出现的新品种,具有耐火度高和较强的抗氧化性,与白云石砖、镁铬砖相比,此类尖晶石砖具有较高的机械和热化学性能。
镁锰尖晶石砖的耐火度高于镁铁尖晶石,锰离子的活性较高,具有更强的抗碱氯硫侵蚀的功能,在生产过程中恢复晶体裂纹的性能超过镁铁尖晶石。
水泥窑用碱性耐火材料的要求及使用
水泥窑用碱性耐火材料的要求及使用--------------------------------------------------------------------------------作者:网摘20世纪70年代中期,我国水泥窑用耐火材料主要是铝硅质耐火材料,如高铝砖、黏土砖及水泥砖等。
镁铬砖仅在少数水泥窑上使用,而且这种镁铬砖是适用于冶金平炉上,其性能和规格尺寸对水泥窑均不适宜。
20世纪70年代后期,我国出现了新型干法水泥窑,对窑衬材料提出了更高的要求。
为了适应水泥工业的变化与发展,经过数十年的科研、设计及开发应用,使我国水泥窑用耐火材料水平有了显著的变化和提高。
在品种和性能上均达到了国际先进水平,但不足之处是耐火砖外观尺寸及质量稳定性还有一定的差距。
当前,水泥行业主要的耐火材料是碱性耐火材料、不定形耐火材料和隔热耐火材料。
因篇幅有限,本文仅就碱性耐火材料的要求及使用情况加以阐述。
1.新型干法水泥窑用耐火材料大型SP窑和PC窑的窑筒内,直接结合镁铬砖用于烧成带,尖晶石砖或易挂窑皮且热震稳定性能较好的镁铬砖用于过渡带,高铝砖用于分解带,隔热型耐碱黏土砖或普通型黏土砖用于窑筒后部,耐火浇注料或适用的耐火砖用于前后窑口;在预热系统内,普通型耐碱黏土砖及耐碱浇注料用于拱顶,高强型耐碱黏土砖用于3次风管,并配用大量的耐火浇注料、系列隔热砖和系列硅酸钙板。
在窑门罩和冷却机系统内,除选用上述材料外,还配用碳化硅砖和碳化硅复合砖,系列隔热砖、系列耐火浇注料、系列硅酸钙板和耐火纤维材料等七大类30余种耐火材料。
在日产2000吨水泥窑上,耐火砖建设用量达1600吨以上,正常生产时年消耗用量达400吨以上。
2.预分解窑对耐火材料的要求统水泥回转窑的转速慢,预分解窑的转速是传统水泥窑的3~4倍,高温高转速和大直径,使预分传解窑窑体、窑衬所承受的热应力要比传统水泥窑大很多。
经预热器、增湿塔、电收尘的多次搜集,预分解窑中的K2O、SO2、KCl等组分挥发后难于溢出窑系统以外。
水泥窑常用耐火砖都有哪些?
水泥窑常用耐火砖都有哪些?
水泥窑常用耐火砖都有哪些?总结适宜水泥窑使用的常用砖型如下:
一、硅莫砖:热震性好,强度高,耐磨性好,适宜过度带。
二、白云石砖:挂窑皮性能好,抗侵蚀性好,但有砖中多少有f-CaO,易水化,难于运输和保管,生产中用的较少。
三、镁铬砖:挂窑皮好,多用于烧成带,缺点是抗热震性能差,加上正六价Cr有剧毒,国际上生产和使用镁铬砖的国家逐渐减少,现用此砖的生产单位尽早找到替代品。
四、尖晶石砖:多用于过度带,抗震性能好,抗还原性好,但耐火度稍微差点。
五、高铝砖:Al2O3含量大于75以上,耐火度高于黏土砖,抗酸碱侵蚀性好,适宜水泥窑烧成带等处,使用耐火砖寿命长但价格高。
六、磷酸盐砖:耐火度低,但强度高热震性好,多用于蓖冷机、窑头罩等使用。
七、碳化硅砖:耐高温(1800度左右,荷重软化温度在1620-1640),热膨胀系数小,耐急冷急热耐磨性都好适宜冷却带和窑口。
八、硅莫砖:热震性好,强度高,耐磨性好,适宜过度带。
九、抗剥落砖:此砖中含有少量的ZrO,在升温过程中发生马氏相变形成细裂纹,具有较强抗碱性,抗剥落性和抗渣性较好。
水泥窑烧成带用后耐火砖成分及物相的研究应用分析
水泥窑烧成带用后耐火砖成分及物相的研究应用分析摘要:对云南省及其周边地区水泥窑烧成带用后耐火砖进行化学成分、物相分析表征。
结果表明云南省及其周边地区水泥窑烧成带使用的耐火砖主要分为镁铝尖晶石砖、镁铁铝尖晶石砖、镁铬砖三大类。
这三大类使用后的耐火砖的主要成分氧化镁,物相主要为方镁石。
利用其代替镁砂作为主要原料生产的中间包干式料性能指标满足使用要求。
关键词:水泥窑烧成带,镁铬砖,镁铝尖晶石砖,镁铁铝尖晶石砖,中间包干式料随着新型干法水泥工艺的推广和普及,我国水泥工业迅猛增长。
目前,可供新型干法水泥工艺选择的用于水泥窑烧成带的材料有镁白云石砖、改性镁铝尖晶石砖、镁锆砖及镁铬砖等,而镁铬砖又是适应性最好,性价比最高的材料[1]。
然而镁铬砖中的三价铬在水泥生产过程中会转化成对人体和环境有害的六价铬[2]。
随着环保要求的逐步提高,镁铝尖晶石砖(MgO-MgO·Al2O3)、在镁铝尖晶石砖中加入Fe2O3形成的镁铁铝尖晶石砖因其具有优良的抗热震稳定性、挂窑皮性、结构韧性及抗碱侵蚀性,逐步替代了镁铬砖在水泥窑烧成带的使用。
在水泥窑上广泛使用造成了大量废弃耐火材料。
为响应国家节能减排政策,保护自然环境;降本增效,提高企业效益;利用X射线荧光光谱仪和X射线衍射仪对云南省及其周边地区水泥窑烧成带使用后的耐火砖进行化学成分和物相组成分析,通过对比结果对云南省及其周边地区水泥窑烧成带使用的耐火砖进行分类,根据各个种类的耐火砖成分和物相特性,提出其在废旧耐材回收利用的一种使用方向建议。
1 试验本实验试样选取云南省内及周边地区水泥窑烧成带使用后的耐火砖总共6个样,编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#,经颚式破碎机和粉末制样机制取粒径为300nm的粉末样品。
采用德国布鲁斯S8 TIGER X射线荧光光谱仪、熔铸玻璃片法检测试样的化学成分;采用荷兰帕纳科Empyrean X射线衍射仪测定试样的物相组成,测试条件为:扫描范围10°≤2θ≤90°,CuKα,电压40kV,电流40mA。
水泥窑用耐火材料
水泥窑用耐火材料水泥窑是水泥生产过程中的重要设备,它在高温、高压的环境下工作,因此需要使用耐火材料来保护窑体,延长设备的使用寿命,提高生产效率。
水泥窑用耐火材料的选择和使用对水泥生产起着至关重要的作用。
本文将就水泥窑用耐火材料的选择、性能要求和使用注意事项进行介绍。
首先,水泥窑用耐火材料的选择至关重要。
耐火材料的种类繁多,常见的有刚玉、高铝砖、硅酸盐耐火材料等。
在选择耐火材料时,需要考虑其耐高温、抗侵蚀和导热性能,以及与水泥原料的化学反应等因素。
不同部位的水泥窑需要选择不同性能的耐火材料,以确保其在高温、腐蚀性气氛下的稳定性。
其次,水泥窑用耐火材料的性能要求也是非常严格的。
耐火材料需要具有优异的耐火度,能够在高温下保持稳定的物理和化学性能。
同时,耐火材料还需要具有较高的抗冲击性和耐磨性,以应对水泥窑内部颗粒物料的冲击和磨损。
另外,耐火材料的导热系数也是需要考虑的重要因素,它直接影响着水泥窑的热工性能和能源消耗。
最后,水泥窑用耐火材料在使用过程中需要注意一些事项。
首先是安装和施工质量的控制,耐火材料的安装质量直接关系到水泥窑的使用效果和寿命。
其次是定期的维护和检查,水泥窑用耐火材料在长期高温、腐蚀的环境下容易出现损坏和磨损,需要定期进行维护和更换。
另外,水泥窑用耐火材料的使用还需要注意避免窑体温度过高或过低,以免对耐火材料造成不必要的损害。
综上所述,水泥窑用耐火材料的选择和使用对水泥生产起着至关重要的作用。
正确选择合适的耐火材料,严格控制其性能要求,以及注意使用过程中的维护和注意事项,都是确保水泥窑正常运行和延长设备寿命的关键。
希望本文的内容能够对水泥生产企业的工程技术人员和设备管理人员有所帮助,提高水泥生产的效率和质量。
水泥窑中几种常见的耐火砖和浇注料
水泥窑中几种常见的耐火砖和浇注料水泥窑常用的耐火砖有低温带耐碱砖,高温带硅莫砖:火灾表面爆炸现象严重。
喷煤管浇筑材料:铝碳化硅系列:耐热冲击,耐碱性好。
刚玉尖晶石浇筑材料:高温折叠强度耐碱性好。
施工和维护:浇筑材料施工中加入过多的水,对耐火材料的性能产生不利影响。
从轻到降低强度,导致偏析。
浇筑材料严重分为颗粒层和浆层,导致离析,使浇筑材料受到内应力的影响。
前窑、炉排冷却器、喷煤管、窑头罩浇筑材料在强度末充分发挥时投入使用,耐磨冲刷性差,磨损加快,使用寿命短。
碳化硅(SiC):它是一种惰性材料,不与碱反应,具有较好的抗结皮性能和一级耐碱性能。
耐磨耐腐蚀,混合材料产品在高温下表面形成液相层,保护膜,可提高产品的耐碱性和使用寿命。
如硅莫砖、铝碳化硅系列浇筑材料。
硅莫红砖=硅莫砖红柱石。
以莫来石和碳化硅为主要矿物的烧砖。
高强度耐磨性和抗震稳定性良好。
红柱石:在高温下产生膨胀性,提高材料产品的抗蠕变性和高温强度,提高热震稳定性。
硅莫红砖:硅莫砖加入红柱石制成品。
耐磨性好,耐热冲击稳定性好。
膨胀均匀,热冲击稳定性好,荷载软化点高,强度高,耐化学腐蚀性好,导热系数低≤1.7W/m.k。
导热系数低,热损失低,煤耗低。
体积密度低,自重轻。
镁铁尖晶石砖:用水泥熟料生成CaO-AL2O3-Fe2O3系化合物,Fe2O3成份扩散,扩大反应部位,可使窑皮稳定。
优点:Fe2O3.砖结合组织发达,可提高窑皮的抗剥落性和附着力。
缺点:耐高温、耐腐蚀、抗氧化还原性差.由于没有窑皮保护,水泥窑上过渡带窑砖气缸温度高,损坏快,影响窑系统运行率。
镁铝尖晶石:导热系数高,煤耗高。
窑皮虽然性能好,但价格昂贵。
缺点是不耐腐蚀,对气氛变化敏感。
接触水泥熟料时,熟料中CaO镁铁砖中会有Fe2O作用,生成C2F如果杂质熔点低,对方镁石有很好的保湿效果。
由于窑皮的保护,镁铁砖避免了烧蚀能力差、对气氛变化敏感的缺点,使用寿命长。
水泥熟料的表面相导致窑皮粉化、窑皮和耐火材料脱落。
水泥窑各部位耐火材料的选用原则
水泥窑各部位耐火材料的选用原则预热带和分解带这两处的温度相对比较低,要求砖衬的导热系数小,耐磨性好,在这个区域来自原料、燃料的硫酸碱和氯化碱开始挥发,在窑内聚集和富集,并渗入砖的内部。
普通黏土砖与碱反应形成钾霞石和白榴石,使砖面发酥,砖体内产生膨胀而导致开裂剥落。
而含al2o325%~28%和sio265%~70%左右的耐碱砖或耐碱隔热砖在一定的温度下与碱反应时,砖的表面立即形成一层高黏度的釉面层,防止了剥落,但这种砖不能抵抗1200℃以上的使用温度。
所以预热带一般采用磷酸盐结合高铝砖、抗剥落砖或采用耐碱砖。
水解拎通常使用抗炎破损性不好的低铝砖,硅莫砖在性能上强于抗炎破损性不好的低铝砖,寿命比抗破损性不好的低铝砖约高于一倍,但价格较低,窑尾进料口宜使用抗结皮的碳化浇注料。
过渡带和烧成带过渡带窑皮不平衡,建议窑裹抵抗气氛变化能力不好、抗热震性不好、热传导系数大、耐热。
国外所推荐使用镁铝尖晶石砖,但该砖的热传导系数小,筒体温度低,相当热耗必须小,有利于减少能耗。
国内硅莫砖的热传导系数大、耐热,其性能在一定程度上可以与进口材料相媲美。
烧成带温度高,化学反应激烈,要求砖衬抗熟料侵蚀性、抗so3、co2能力强。
国外一般采用镁铝尖晶石砖,但该砖挂窑皮比较困难,而白云石砖抗热震性不好,易水化;国外的镁铁尖晶石砖在挂窑皮上效果好,但造价太高。
国内新采用的低铬方镁石复合晶石砖使用情况较好。
加热拎和窑口冷却带和窑口处气温高达1400℃左右,温度波动大,熟料的研磨和气流的冲刷很严重。
要求砖衬的导热系数小,耐磨性、抗热震性好;抗热震性优良的碱性砖,如尖晶石砖或高铝砖适用与冷却带内。
国外一般推荐使用尖晶石砖,但尖晶石砖导热系数大,且耐磨性不好。
国内近年来大多采用硅磨砖和抗剥落性好的耐磨砖。
窑口部位多使用抗热震性不好的浇注料。
例如:耐热热震的低铝砖或钢纤维增韧的浇注料和高水泥低铝质浇注料,但在窑口温度极高的大型窑上则使用普通的或钢纤维增韧的刚玉浇注料。
水泥窑用耐火材料
水泥窑用耐火材料一:水泥窑内的工作环境及对耐火材料的要求新型干法水泥窑是一个大系统。
从原材料预热,分解,到高温煅烧生成熟料,直到冷却出料,前后总长几百米。
而且这只是主系统,还有庞大的辅助系统,如通风系统,余热发电系统等,都处在高温下,都需要耐火材料的保护。
然而,如此庞大的主辅系统除了都在严重的化学侵蚀性气氛中工作外,其他条件多不相同,温度不仅有高低不同,还有变化幅度和频率不同。
受力情况更是千差万别,有受气流冲刷的,有受生熟料磨损的,还有受机械应力的。
而气流冲刷强度,磨损及机械应力大小又各不相同,情况十分复杂。
所以,对耐火材料的性能要求也就十分复杂。
不可能只使用一种材料满足所有要求。
必须采用系列耐火材料。
通观上述情况,水泥窑用耐火材料使用环境虽然千差万别,但是概括起来看也有几条共同的,那就是:严重的化学侵蚀性气氛;较大的机械应力和磨损,较强的热震应力。
不同的则主要是温度相差较大。
为此对耐火材料提出的主要要求是:抗化学侵蚀性强,强度高、耐磨损,抗热震能力强,不同部位耐火度有较大差别。
如果再结合水泥企业检修工作实际,最好能早硬化易烧结早期强度高,那就更好了。
二:几种常用耐火材料性能比较水泥窑用耐火浇注料现有如下几种:碱性浇注料,高硅质浇注料,高铝质浇注料。
碱性浇注料是指以镁质,镁铝尖晶石质材料为主的一类浇注料。
这类材料抗碱性特好,不足之处是热膨胀系数较大,抗热震性较差,如能解决抗热震问题,在水泥窑里应用效果也是不错的。
如我公司研制的LN-70高纯铝镁尖晶石浇注料。
但该料虽经改性,终因尖晶石热膨胀系数较大,虽经添加氧化锆增韧,提高了抗热震性,但提高有限,在使用中还是多以热震裂纹不断发展而破坏。
再一个问题是,该浇注料属高纯材料,烧结较困难,由于难以做到按工艺要求完全烧结,因此使用寿命大打折扣。
还有就是价格较贵,尖晶石用高纯铝镁材料熔炼而成,又要添加锆质材料,成本高价格贵在所难免。
高硅质材料是指氧化铝含量小于30%的铝硅质材料,这类材料在一定的温度下能与窑料和窑气中的碱化合物反应,在材料表面迅速形成封闭性的致密保护釉层,阻止了碱的继续内渗,从而保护材料内部不再继续受碱侵蚀,形成良好的抗碱性。
水泥窑用耐火材料简介
水泥窑用耐火材料简介一、回转窑耐火材料砌筑规程1.总则1.1本规程适用于各种类型水泥回转窑及其窑尾预热系统熟料冷却机、三次风管、燃烧器等窑炉设备的耐火材料和隔热材料砌筑。
1.2窑衬砌筑工程应严格执行国家颁布的“工业炉砌筑工程施工及验收规范GBJ8-64”。
1.3窑衬砌筑工程应严格按设计图纸或规范施工.在施工过程中,如有设计变更或材料代用等,应取得设计单位或有关技术部门同意。
1.4耐火材料应具有出厂合格证,领用时应按有关规定标准和技术条件进行验收。
1.5窑衬施工采用新技术、新工艺、新材料应按设计要求和施工技术方案执行。
1.6冬季施工时,工作地点和施工场所周围的温度不得低于+5℃。
如低于此温度,必须采取防冬保温措施。
1.7窑衬工程施工中的安全技术、劳动保护等事项必须符合国家现行的有关规定。
2.窑衬的施工2.1施工准备2.1.1施工前,首先熟悉施工图纸和技术资料,根据设计要求决定施工方案或操作方法。
2.1.2建设单位,窑衬施工单位,设备安装单位与设计单位应密切合作,对施工进度,施工现场管理交叉配合等事项进行充分协调。
从而统一认识,明确分工,落实责任。
2.1.3施工单位必须在施工前编制施工方案,落实施工人员,核实各种耐火材料的用量,质量和存放情况。
准备施工机具,检查现场照明和安全措施等是否齐备。
并对施工人员进行必要技术交底和安全教育。
2.1.4班组接受任务后,根据工程的特点,结合班组具体情况进行合理分工,严密劳动组织。
2.1.5窑衬施工前,必须有设备安装的“工序交接证明书”交接证明书应具备以下基本内容:(1)窑炉中心线和控制标高测量记录。
(2)转换阀、窑尾密封装臵等隐蔽性工程和装臵的验收记录。
(3)窑筒体、机组壳体和管道等的安装记录和有关测试记录以及焊接质量试验记录。
施工过程控制耐火材料施工过程必须严格控制,无论是施工单位还是业主单位,必须成立质量监控小组,对施工全过程进行跟踪控制,并做好记录。
1、质量监控小组建立的必要性:⑴施工单位成立以项目经理为主,由现场施工技术员和施工人员组成的质量监控小组,不断加强自查,对施工质量负责。
各窑炉用耐火材料
各窑炉用耐火材料耐火材料的选择一、新型干法水泥回转窑1.卸料口和卸料带主要要求机械磨损、化学磨损要求1耐磨性好2化学侵蚀的能力3耐热震稳定性要强卸料带高铝砖(Al2O370-80%)镁铬砖尖晶石砖鞋料口高铝砖刚玉质浇注砖碳化硅砖2.烧成带主要要求高温热冲击化学侵蚀要求耐热震性能耐侵蚀热态机械强度镁铬砖直接结合镁铬砖3.过渡带要求高温热冲击热态机械强度较小弹摸高铝砖(Al2O350-80%)直接结合镁铬砖普通的镁铬砖尖晶石砖4.分解带与预热带连接的部位,由于热应力与化学侵蚀较小,可使用各种质量的黏土砖和铝砖与过渡带连接的部位,重要采用高铝砖(Al2O350-60%)普通的镁铬砖尖晶石砖5.预热带耐碱性------耐碱的隔热砖耐热------耐碱的隔热浇注砖6.预热器系统耐碱预热器及分解炉的直通、锥体部分及连接管道,采用耐碱的黏土砖、硅铝制的耐磨砖并加隔热复合层隔热顶盖:采用火硅挂顶,背衬矿棉,可用浇注料7.冷却系统:蓖式冷却机:轻质浇注料隔热砖隔热板材下料喉部(高温区):普通的镁铬砖高铝砖中、低温区:铝砖二、玻璃窑用耐火材料1. 池壁砖熔化钠钠钙硅料、含硼的池窑理想的池壁砖材质是电熔锆刚玉砖。
熔化无碱或低碱玻璃纤维时由于酸性侵蚀中,池壁砖材质选用AZS砖或致密锆英石砖。
2. 池底砖池底砖要求能耐磨而且具有整体性。
限制多采用多层式复合池底结构。
多层结构一般是在主体层——粘土大砖的下面保温层。
粘土大砖的上面设防护层和耐磨层,防护层用锆石英砂捣打料或者电熔刚玉捣打料。
耐磨层在防护层上面,保护捣打池底,直接与玻璃液接触,常用具有良好耐侵蚀、耐磨性能的电熔AZS砖。
3. 加料池砖加料池砖受到料粉和玻璃液的侵蚀、料层的磨损、液流的冲刷还有火焰的影响,所以损坏较为严重。
需要高温耐磨耐侵蚀材质,常用无缩孔的含ZrO241%的电熔锆刚玉砖,并且增加砖厚、加强风冷。
除转角砖外,其他部位可用普通浇注的AZS-33砖。
下层加料池砖也可以考虑用浇注高岭土大砖。
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现如今,耐火材料被应用在各行各业中来,在整个的高温工业中起着至关重要的作用,同时在水泥回转窑中,耐火材料是保证水泥回转窑正常运行的重要材料,其性能及使用寿命对窑的运转率和熟料的产质量有很大的影响,因此要选择合适的耐火材料。
那么在水泥回转窑内常用的耐火材料品种有哪些呢?下面简单给大家介绍一下。
(1)铝硅质系列耐火砖
除水泥回转窑过渡带热端和烧成带以外,铝硅质系列耐火砖可以应用于整个预分解窑烧成系统,如不动衬墙、窑门、冷却机、三次风管、燃烧器等。
铝硅质系列耐火砖主要有耐碱系列砖、高铝质(抗剥落)系列砖、硅莫系列砖等。
(2)碱性耐火砖
回转窑的上过渡带靠近烧成带的部位以及烧成带,其衬里承受的火焰温度最高可达2000℃,物料温度也达1350~1400℃以上,此外还要承受硫碱化合物的渗透,熟料熔体(液相)渗透和热震、氧化还原、筒体椭圆变形等机械应力作用等,因此是衬里承受应力最为苛刻的部位,只有碱性耐火材料才能满足此工况下的使用需求。
(3)隔热耐火材料
隔热耐火材料组织结构的显著特点是气孔率高、气孔孔径较大,具有绝热性能;因其体积密度小,重量轻,所以通常又称为轻质耐火材料。
隔热耐火材料的产品品种较多,通常依据材料的化学矿物组成或生产用原料来进行分类和命名,也有根据使用温度和材料的形态来进行分类的。
目前,国内外预分解窑系统主体隔热材料用得最多的是硅酸钙板;另轻质浇注料、隔热耐火砖等的使用量在逐年增加。
非主体隔热材料主要为陶瓷纤维制品。
(4)预热器用陶瓷内筒
对一些碱、氯、硫等有害成分较高的生产线,预热器金属内筒损坏较重。
为减缓化学腐蚀,国外出现了抗碱、硫、氯等有害物侵蚀的陶瓷内筒。
这种内筒十分适合工业废燃料燃烧的工况环境,非常适合水泥窑协同处置废弃物的生产线系统。
上述耐火材料性能各异,在水泥窑内使用的部位也不尽相同。
只有了解这些耐火材料的物理及化学性能,才能正确合理地选用性价比最高的耐火材料,确保回转窑的运转率最大。
以上就是金京窑业带给大家的分享,希望对大家有所帮助,同时也感谢大家一直以来对金京窑业的关注与支持!。