回转窑耐火材料分析
回转窑耐火砖的作用
回转窑耐火砖的作用1.耐高温作用:回转窑是一种高温设备,通常工作温度超过1400℃,有时甚至达到2000℃。
而回转窑耐火砖能够承受高温的侵蚀和热震,不发生失效或脱落,保护窑体结构不受热量伤害。
它能够在高温下维持稳定的物理和化学性能,起到有效的热隔离和隔热作用,防止热量向窑体结构传导和蔓延。
2.耐侵蚀作用:回转窑在生产过程中,会接触到各种化学物质,如酸性气体、碱性物质、氧化物等。
这些化学物质在高温下具有强烈的侵蚀性,容易破坏窑体结构,影响生产效果。
回转窑耐火砖具有良好的耐酸碱和耐氧化性能,能够有效抵御这些侵蚀,延长设备的使用寿命。
3.保温作用:回转窑在工作过程中会散失大量的热能,使得能源效率降低。
回转窑耐火砖具有较低的导热系数和很好的保温性能,能够减少热能的散失和浪费,提高能源利用率,节约能源成本。
4.填充作用:回转窑耐火砖具有良好的可塑性和粘结性,可以方便地铺设和安装在窑体内部,填补窑体结构的空隙和孔洞,增强整体的密封性和稳定性。
它能够有效防止窑体结构的热胀冷缩、震动和变形,减少热应力和机械应力的影响,提高设备的稳定性和安全性。
5.绝缘作用:回转窑耐火砖通常包含一定的气孔,这些气孔可以降低热量传导和热辐射,形成良好的绝热层。
绝热层能够有效减少窑体内外温度的交换,减缓窑体的热量损失,降低燃料消耗,提高设备的热能利用率。
6.保护炉壁作用:回转窑耐火砖可以将高温的炉渣和熔融物体与炉壁之间隔离,避免它们直接接触炉壁,减少炉壁的侵蚀和磨损。
它能够形成一层保护膜或覆盖层,起到一定的防护作用,延长炉壁的使用寿命。
7.良好的机械强度和抗震性:回转窑耐火砖具有较高的抗压强度、抗折强度和耐震性,能够经受窑体结构的振动和冲击。
在窑体工作过程中,由于物料的滚动和窑体的旋转,会产生较大的振动和冲击力,回转窑耐火砖能够承受这些力量,保持结构的完整性和稳定性。
总之,回转窑耐火砖在回转窑等高温设备中具有重要的作用,它能够承受高温、抵御侵蚀、提供保温、填充空隙、绝缘隔热、保护炉壁、增加机械强度等,保证设备的正常运行,并提高生产效果和能源利用率。
回转窑内耐火材料的施工及要求范文
回转窑内耐火材料的施工及要求范文一、引言随着我国水泥行业的快速发展,回转窑作为重要的水泥生产设备,其内壁的耐火材料施工尤为重要。
本文主要围绕回转窑内耐火材料的施工及要求展开,以期为相关工作人员提供参考和指导。
二、耐火材料的选择1. 耐火材料的种类回转窑内耐火材料主要包括高铝砖、镁铝砖、碳砖等。
其中,高铝砖具有高温抗压性能好、耐火度高等特点,适用于回转窑的高温区域;镁铝砖具有良好的抗碱性能和热震稳定性,适用于回转窑的中温区域;碳砖具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于回转窑的低温区域。
2. 耐火材料的选择原则(1)选用适合温度和气氛的耐火材料;(2)考虑耐火材料的热震稳定性,以保证其在高温下不发生热胀冷缩破裂;(3)考虑耐火材料的耐磨性和耐冲击性,以保证其在长期使用过程中不易受损;(4)考虑耐火材料的连接方式和施工工艺,以保证整体的稳固性和紧密性。
三、耐火材料的施工1. 施工前的准备工作(1)制定详细的施工方案,包括施工工艺、施工步骤等;(2)对回转窑内壁进行清理,确保表面光洁、无灰尘、无杂质;(3)对回转窑内壁进行打底处理,提高耐火材料的附着力。
2. 耐火材料的施工步骤(1)预埋件的安装:根据设计要求,在回转窑内壁预先安装预埋件(如钢筋、膨胀螺栓等),以便后续施工时的固定和支撑。
(2)耐火材料的拌制:按照耐火材料的配方要求,将耐火材料和粘结剂充分拌和,保证其均匀性和稳定性。
(3)耐火材料的涂抹:使用刮板或泥板等工具,将拌好的耐火材料均匀涂抹在回转窑内壁上,注意保持一定的厚度和一定的粘结力。
(4)耐火材料的压实:使用振动器对涂抹好的耐火材料进行压实,以提高其密实度和稳定性。
(5)耐火材料的硬化:经过一段时间的自然硬化,耐火材料达到一定的强度后,可以进行下一步的施工工作。
3. 施工注意事项(1)施工过程中保持施工现场的干净整洁,及时清理掉落的耐火材料碎片,避免对施工质量造成影响;(2)施工过程中要保持施工团队的密切协作与沟通,协调好施工进度和质量;(3)严格执行耐火材料施工的标准规范,确保施工质量和安全;(4)对施工现场进行适时的检测和记录,及时处理存在的问题和隐患。
回转窑各使用部位耐火材料的设计与确定
回转窑各使用部位耐火材料的设计与确定俗话说,好钢用到刀刃上,对水泥窑而言不是价钱贵的耐火材料就适合整窑通用,必须与工况相匹配。
案例:云南某厂64.3m窑。
因厂里非计划停窑,厂里急需用砖,于是将硅莫红砖用于了烧成带(使用前得到耐火砖制造商的承诺,保证寿命不低于10个月),投料仅12个小时不到新换的2m砖就全部烧损,同期换上去相邻的2m直接结合镁铭砖没有任何问题。
这是材质和对应使用区间存在误区。
材质选择的几个原则(1)必须满足基本使用功能,同时尽量减少耐火砖的品种和砖型数量。
(2)寿命尽量能够匹配,如前窑口浇注料、上卜过渡带、烧成带寿命能基本匹配,能够”次检修最好。
(3)大修周期可控:确保1年1次大修,争取3年2次大修。
各部位耐火材料选用经验(1)烧成带必须使用碱性砖。
烧成带必须使用碱性砖(不含镁铝尖晶石破),比如直接结合镁珞砖、铁铁尖晶石砖、白云石砖等,尤以镁铁尖晶石砖、白云石砖为佳,直接结合镁络砖物美价廉,但有环保压力、寿命偏短的缺点。
目前我们了解到大部分国产品牌铁铁尖晶石砖使用寿命在610个月之间,能达到12个月的很少。
但寿命如果达到12个月也最少增加20%寿命,如果能达到18个月就增加了5命,性价比高。
(2)上下过渡带耐火材料的选用。
上下过渡带选择比较多,如镁铝尖晶石砖、镁铁尖晶石砖、硅莫红砖、AZM1680硅莫砖等,一般镁铝尖晶石砖、镁铁尖晶石砖导热系数大,在二档轮带下面筒体温度会高,但使用寿命会比较长,如果使用品质比较好的硅莫红砖温度会降低不少,使用寿命也能达到18个月。
(3)安全带耐火材料的选用。
安全带(如中4.8m×72m窑的40m以后)砖选择比较简单,主要就是考虑资金和寿命,不管用什么瓶,只要品质是货真价实的都可以用,只是使用寿命有差异,如高强耐碱砖1~2年、抗剥落高铝砖2~3年、AZM1650硅莫砖3~5年。
回转窑窑衬选用什么耐火材料
回转窑窑衬选用什么耐火材料?
煅烧白云石的高温带温度在1150-1300度之间,一般的耐火砖都可以用。
但综合考虑,窑尾部分易受料磨损,用砌筑强度较高的高铝砖为好。
中间段受机械传动和高温的影响,用镁铝砖或高铝砖较适合。
窑头部分用粘土砖即可且价格便宜。
当然也有整个窑体全部用粘土砖砌筑的。
理想的窑衬一般用两层耐火材料组成,一层用轻质的保温材料铺设在钢管内壁上,也可用不定形的保温材料浇注;另一层用宏耐鑫火矿砖业和耐磨的材料做直接接触火焰和物料的衬里。
这种双层砖是经济合理的,但若设计与砌筑不好,则窑砖易脱落,所以一般都习惯用单层耐火砖做窑衬。
根据经验,采用单层砖的窑衬其砖层厚度为220-250mm最适宜;有保温层的窑衬,两层总厚度在220-240mm之间。
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。
回转窑耐火材料
回转窑耐火材料
回转窑是一种重要的工业设备,用于石灰、水泥等材料的煅烧。
在回转窑的运
行过程中,高温、化学腐蚀和机械磨损等因素会对设备内部造成严重的磨损,因此需要采用耐火材料来保护回转窑的内壁。
回转窑耐火材料的选择和使用对设备的寿命和生产效率有着重要的影响。
首先,回转窑耐火材料需要具有良好的耐磨性能。
回转窑在运行过程中,内壁
会受到物料的冲击和磨损,因此耐火材料需要能够承受这种机械磨损。
通常情况下,采用高铝耐火材料或者碳化硅耐火材料来增强内壁的耐磨性能。
其次,回转窑耐火材料还需要具有良好的耐高温性能。
回转窑在生产过程中需
要承受高温的煅烧环境,因此耐火材料需要能够在高温下保持稳定的物理和化学性能。
常见的耐高温材料包括氧化铝、碳化硅等。
此外,回转窑耐火材料还需要具有良好的耐化学腐蚀性能。
在生产过程中,回
转窑内壁会受到烟气、化学物料等的侵蚀,因此耐火材料需要能够抵御这些化学侵蚀。
通常采用氧化铝、硅酸铝等耐酸碱材料来增强内壁的耐腐蚀性能。
最后,回转窑耐火材料的施工和维护也是非常重要的。
在选择和使用耐火材料时,需要根据回转窑的具体工况和使用环境来进行合理的选择。
同时,在耐火材料的施工和维护过程中,需要严格按照相关规范和要求进行操作,确保耐火材料能够发挥最大的作用。
总的来说,回转窑耐火材料是保护回转窑内壁的重要手段,对设备的寿命和生
产效率有着重要的影响。
因此,在选择和使用耐火材料时,需要充分考虑耐磨性能、耐高温性能、耐化学腐蚀性能以及施工和维护等因素,以确保设备能够安全稳定地运行,提高生产效率,降低维护成本。
回转窑耐火材料
回转窑耐火材料回转窑是一种重要的冶金设备,能够在高温环境下将原材料烧结成成品。
然而,这种设备的高温环境和长期的运行时间,需要选择适合的耐火材料进行维护和保护。
本文将介绍回转窑耐火材料的种类、特点、应用及选型原则。
1.耐火砖:尤其是高铝砖、质量偏硅砖、碳化硅砖和氧化铝碳化硅砖等。
高铝砖具有高的抗渣性、高强度和耐火性能;质量偏硅砖耐高温氧化性能好,但抗热震性能差;碳化硅砖耐热、硬度高、热传导率小,但脆性大;氧化铝碳化硅砖综合性能好,但价格高昂。
2.浇注料:主要包括高铝浇注料、硅质浇注料和球墨铸铁浇注料等。
高铝浇注料具有较高的热稳定性和抗渣性能,但抗热震性较差;硅质浇注料具有较好的抗热震性能和氧化性能,但不耐渣蚀;球墨铸铁浇注料价格低廉,但抗渣性能较差。
3.喷涂料:适用于回转窑转筒内壁的防腐蚀喷涂。
常用的喷涂料包括氧化铝、氧化铬和碳化硅等。
氧化铝喷涂料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性;氧化铬喷涂料能够提高表面硬度和耐磨性,但价格昂贵;碳化硅喷涂料能够提高硬度、抗磨损性和抗化学腐蚀性。
4.其他耐火材料:如陶瓷纤维、硅酸盐纤维等,可用于回转窑的隔热、密封和填缝等部位。
1.高温抗性:回转窑工作温度高达1500℃以上,耐火材料需要具有良好的高温抗性,才能保证设备的正常运行。
通常采用高铝、硅酸盐和碳化硅等耐火材料。
2.抗磨性:回转窑内筒和滑枕的运动摩擦会导致设备的磨损,因此需要选择具有较好抗磨性的耐火材料。
常用的材料包括高铝、碳化硅和氧化铝等。
4.抗热震性:回转窑在工作时会受到轮轴、支承和窑身的冲击,因此需要耐火材料具有一定的抗热震性能。
常用的材料包括浇注料和球墨铸铁浇注料等。
回转窑耐火材料主要应用于窑筒、滑枕、支承砖、窑头、窑尾及衬板等部位。
不同部位的应用要求也不同,如支承砖需要良好的抗渣性和高抗压强度,而窑头、窑尾和衬板等需要耐热震性好的材料。
1.根据设备工作条件选用:不同的工作环境和温度需要选择不同的耐火材料。
回转窑耐火材料使用规程
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根据回转窑的工艺温度选择合适 的耐火材料
考虑耐火材料的耐磨、耐压和耐 侵蚀性能
根据工艺要求 和物料特性选 择合适的耐火
材料
考虑耐火材料 的热膨胀系数, 确保与窑体材
料的匹配
考虑耐火材料 的机械强度和 耐磨性,确保 长期稳定运行
根据窑炉温度 和气氛选择合 适的耐火材料
耐火材料的维护 和保养
耐火材料的更换 周期和注意事项
更换周期:根据耐火材料的材质、使用条件和窑炉工艺要求,确 定耐火材料的更换周期。
更换方法:在停窑期间,按照规定的操作规程进行耐火砖的拆除 和安装。注意保护好窑体和窑内设备,避免损坏。
确保窑炉温ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ降至安全范围内 按照规定的操作流程进行更换 使用专业的工具和材料 更换后进行全面检查和测试
环保监管和合规性: 遵守国家和地方环保 法规,建立完善的环 境管理体系
储存环境:干燥、 通风良好,远离 热源和有害气体
堆放要求:避免 过高或过密,防 止压损和倒塌
防潮防雨:采取 防潮措施,避免 直接暴露在雨水 中
标签标识:清晰 标明产品名称、 规格、生产日期 等信息
耐火材料的材质和化学成分应符合相关标准和设计要求。 耐火材料的外观质量应符合相关标准和设计要求,无裂纹、气泡、夹渣等缺陷。 耐火材料的尺寸和几何形状应符合相关标准和设计要求,误差应在允许范围内。 耐火材料的性能指标应符合相关标准和设计要求,包括耐压强度、荷重软化点、热震稳定性等。
选用合格的耐火材料,确保材料质量符合标准 要求。
在使用前应检查耐火材料的外观质量,确保无 裂纹、破损等现象。
耐火材料应存放在干燥、通风良好的地方,避 免受潮和阳光直射。
回转窑耐材的损坏原理配置和技术
回转窑耐材的损坏原理配置和技术回转窑是一种重要的工业设备,广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
它主要用于石灰、水泥等物料的煅烧过程,将原材料加热至高温,使其发生化学反应,从而生产出所需的产品。
然而,长期的高温和物料的冲击会导致回转窑耐材的损坏,影响设备的正常运行。
为了保证生产的连续性和稳定性,需要对回转窑耐材的损坏原理、配置和技术进行深入研究和探讨。
一、回转窑耐材的损坏原理:1. 热应力:回转窑内部温度高达1000℃以上,耐材受到高温的作用,产生热膨胀,使得耐材表面产生应力。
当温度变化较大时,耐材会浮现热应力差,导致裂纹和剥落。
2. 冷却效应:回转窑在停机后,由于窑体内外温度差异,会导致窑壁的温度快速下降,引起冷却效应。
冷却效应会使耐材发生热应力,从而导致裂纹和剥落。
3. 物料冲击:回转窑内部物料在高温下进行煅烧过程,物料颗粒间的相互碰撞会对耐材表面造成冲击。
长期的物料冲击会使耐材产生磨损和破裂。
4. 化学侵蚀:回转窑内部物料中含有一定的化学成份,这些成份会对耐材产生侵蚀作用。
化学侵蚀会使耐材表面发生腐蚀和溶解,降低其耐磨性能。
二、回转窑耐材的配置:1. 耐火材料的选择:回转窑耐材应具有较高的耐高温性能和耐磨性能。
常用的耐火材料有高铝砖、镁铝砖、碳化硅砖等。
不同部位的耐材选择也有所不同,如窑头部位可选用高铝砖,窑身部位可选用镁铝砖。
2. 耐火材料的布置:回转窑内部的耐火材料应根据不同部位的工作条件进行合理布置。
例如,窑头部位的耐火材料应考虑到高温和物料冲击的因素,可采用耐火砂浆进行填充和固定。
3. 冷却措施:为了减少回转窑的冷却效应,可以在窑体外部设置冷却装置,如风冷器、冷却水管等。
通过冷却装置的使用,可以降低窑体的温度变化速度,减少耐材的热应力。
三、回转窑耐材的技术:1. 定期检查:对回转窑耐材进行定期检查,及时发现和处理耐材的损坏情况。
可以通过目视检查、测温仪器等手段,对耐材的磨损、裂纹等进行评估。
陶粒回转窑耐火材料
陶粒回转窑耐火材料
陶粒回转窑耐火材料是一种用于陶粒回转窑内耐火衬里的材料。
陶粒回转窑是一种用于石材、陶瓷等材料的过程中进行烧结和烘干的设备,因此需要使用耐火材料来保护窑炉内壁不被高温烧蚀。
陶粒回转窑耐火材料主要有以下几种:
1. 氧化铝耐火材料:氧化铝耐火材料具有良好的耐高温性能和耐热震性能,可以承受高温下的腐蚀和热应力。
2. 镁砂耐火材料:镁砂耐火材料具有优异的耐高温性能和耐碱性能,可以经受高温环境下的侵蚀,同时具有良好的耐热震性能。
3. 硅砂耐火材料:硅砂耐火材料是一种耐高温耐火材料,具有良好的抗热冲击性能和耐碱性,适用于高温环境下的使用。
4. 高铝石耐火材料:高铝石耐火材料是一种含有较高铝含量的耐火材料,具有良好的耐高温性能、耐热震性能和耐碱性能。
以上是常用的陶粒回转窑耐火材料,根据具体的工艺和材料要求,可以选择适用的耐火材料来保护陶粒回转窑的内壁。
回转窑各部位专用耐火浇注料分析
2、浇注料脱落现象 由上可知,由于配置方案设计不合理的原因,在回转窑刚投产的一年多时间就发生了 多次的浇注料脱落事故,停窑故障率很大。主要是分解炉与三次风管交接处多次烧穿,分 解炉缩口磨坏,三次风管脱落,喷煤管头部三次爆裂脱落,篦冷机矮墙磨损,窑头罩三次 烧穿,窑尾烟室拱门梁垮掉等。
3、浇注料脱落原因分析 原燃料的变化特别是使用了无烟煤之后煤灰分突然大量沉降,导致窑尾烟室斜坡、分 解炉缩口结皮频繁,需要人工用铁器工具进行清理,难免造成耐火材料机械损伤,同时, 入窑生料饱和比波动大,化学侵蚀,液相碱盐的渗入使浇注料结构恶化,降低抗热疲劳性 能,热震稳定性,抗碱蚀能力和抗氧化与还原气氛变化能力有相当降低。特别在开停较频 繁的窑上使用,寿命大为缩短,加上熟料粉尘冲刷、侵蚀,以及窑温冷热而发生膨胀,导 致窑头罩、三次风管、篦冷机等多处浇注料发生脱落故障。 传统水泥耐火浇注料,由于水泥用量较高,能够获得足够的常温强度。但是,中温时 水泥的晶型转变会使强度显著降低,从而导致了材料高温强度和抗侵蚀性的降低。
回转窑是一种在动态工作下特殊窑炉,主要用于水泥熟料、石油焦、镁白 云石、石灰石、氧化镁磁化、镍铁红土矿石及有色金属硫化矿的锻烧及焙烧。 由于工况的特殊性,一定程度上对耐火材料衬体有更高的要求,传统的耐火砖 在该种窑炉受到严重挑战。郑州金世耐火材料有限公司根据该型窑炉的工作特 点,研发出了回转窑系列耐火浇注料其技术参数如下:
1350
1400
JS--HY--80 1500
JS-HY-85 1600
2.40 60 9 >30 >1770 >65 ﹤1.0
2.60 70 12 >30 >1790 >75 ﹤1.0
2.75 80 12 >30
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
回转窑保温层耐火材料
回转窑保温层耐火材料
回转窑保温层耐火材料是用于保护回转窑壳体的材料,要求具有良好的耐高温性能和热震稳定性,能够承受窑内高温环境和窑内物料的冲击。
常见的回转窑保温层耐火材料包括:
1. 高铝浇注料:由高铝水泥、高铝矿渣和高铝矿物粉为主要原料,具有较高的耐火性能和耐热震稳定性。
2. 硅酸铝浇注料:由硅酸铝水泥、硅酸铝矿渣和硅酸铝矿物粉为主要原料,具有良好的抗火和抗渣性。
3. 轻质高铝浇注料:由轻质高铝骨料、黏结剂和填料组成,具有较低的容重和导热系数,能有效减少窑体的热损失。
4. 高铝绝热砖:由高温胶泥将高铝矿渣和高纯度高铝粉砂按一定比例混合后压制成型,具有较低的热导率和良好的绝热性能。
这些回转窑保温层耐火材料可以根据窑体的具体使用条件进行选择和应用,以实现良好的保温效果和延长窑体的使用寿命。
同时,在使用过程中还应注意材料之间的配合及施工工艺,以保证保温层的整体性能和稳定性。
水泥回转窑耐火材料的配置
水泥回转窑耐火材料的配置随着水泥工业技术的不断进步,作为水泥生产线心脏部位的回转窑正在向大型化短窑发展,工艺更为复杂,对水泥窑耐火材料的要求也越来越高。
下面就耐火材料在水泥窑中配套做一分析,以供参考。
一般的回转窑分为进料带(预热带)、下过渡带、上过渡带、烧成带、卸料带(冷却带)几个区域,各区域长度比例分布示于表1(D为窑筒体钢板的有效内径)。
表1 回转窑各区域长度比例各个区域的工况条件和材料选用分述如下。
进料带:该带一般采用磷酸盐结合高铝砖、抗剥落高铝砖,也有采用耐碱砖,窑尾进料口宜采用抗结皮的碳化硅浇注料。
下过渡带:该带温度相对低,要求砖衬的导热系数小,耐磨;一般都采用抗剥落高铝砖,硅莫砖在性能上优于抗剥落高铝砖,寿命比抗剥落高铝砖高约1倍,价格是高铝砖的1.5倍左右。
上过渡带:该带窑皮不稳,要求窑衬抵抗气氛变化能力好、热震稳定性好、导热系数小、耐磨;国外推荐采用镁铝尖晶石砖,但该砖的导热系数大,国内的硅莫砖导热系数小、抗磨,性能一定程度上与进口材料相媲美。
烧成带:该带温度高,化学反应激烈,要求砖衬抗熟料侵蚀、抗SO3、CO2能力强,环保要求无铬公害,镁铬产品抗SO3、CO2的能力不佳,与熟料反应生成CrO3,造成使用寿命较短,国外一般采用镁铝尖晶石砖,但该砖挂窑皮比较困难,而白云石砖热震稳定性不好,易水化;国外的镁铁尖晶石砖在挂窑皮上效果较好,但造价太高,国内新采用低铬的方镁石复合尖晶石砖使用情况较好。
卸料带:该带窑皮不稳,温度波动较大,要求砖衬的导热系数小、耐磨、抗热震;国外一般推荐使用尖晶石砖,但尖晶石砖的导热系数大且耐磨性不好,国内近年多采用硅磨砖和抗剥落耐磨砖;窑口部位采用抗热震的浇注料。
常用材料的技术性能见表2。
表2 常用材料技术性能根据以上的分析,我们可以参照选择在配套中采用何种配置,但是每个项目的原料、燃料的不同还要结合自身的特点进行适当的调整。
如在国外项目中有采用石油焦作为生产用燃料,由于石油焦中含有大量的S,热值较高,燃烧不充分,如果使用直接结合镁铬砖,则砖中的Cr 就会与S结合形成R2(Cr,S)O4,它们渗透在砖衬之内,甚至在窑筒体钢板上发生沉积,促进了沉积部位窑体钢板的的腐蚀变质。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
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:
主要成分(%)
AI2O3
SiO2
密度
抗 压 强 度(MPa)
(kg/m3) 110*24h 1100*3h
1400 *3h
热态抗折强度 1400*1h
75.5
度一般都在 280-450 度左右,而窑衬砖的温度一般都在 800 度以上,在烧成带温度有 1500
度,窑衬的热膨胀比窑筒体要大,窑衬容易受压力造成剥落。
8.低铬或无铬,减少铬公害。
Hale Waihona Puke 9.抗水化性能要好。第二节 预分解窑用耐火砖的种类
一、非碱性砖
非碱性砖为氧化铝含量在 48%以上的硅酸铝耐火制品。矿物组成为刚玉(α-AI2O3)、
2.荷重软化开始温度:指耐火制品在 0.2MPa 压力下开始软化变形 0.6%的温度。
3.耐火度:材料在高温下抵抗熔化的性能。
4.密度:包括全部气孔在内的每立方米砖块体积的千克数。
5.热膨胀率:耐火制品受热膨胀、冷后收缩的可逆变化。
6.热震稳定性:抵抗急冷急热而不被破坏的能力。(在 1100 度时有水冷与风冷二种表示方
2.直接结合镁铬砖:(MgO·Cr2O3):以优质菱镁矿石和铬铁矿石为原料,先烧制成轻 烧镁砂,按一定级配后经高压成型,在 1900 度高温下烧制成重烧镁砂,再配入一定比例的 铬铁矿石,加压成型,经 1750-1850 度隧道窑煅烧而成。抗化学侵蚀性能好。
3.尖晶石砖与直接结合镁铬砖相比较:前者的热震稳定性和抗剥落 性比后者好而抗化学 侵蚀性次于后者。这二种砖也称其为碱性砖。 三、耐碱砖:
回转窑耐火材料的使用和配置
回转窑耐火材料的使用和配置一、概述最初,人们采用立窑煅烧水泥熟料时,由于窑的规格小,煅烧温度低,仅使用含Al2O3为30~40%单一的一种粘土砖,初期的回转窑在这一经验上进行改进,采用了高铝砖和粘土砖,从六十年代起,由于窑的大型化和强化操作,高温部位窑衬普遍采用碱性砖砌筑,主要品种有:镁铬砖(Px83、B-Z-X、S-65)、尖晶石砖(Ag85、R-S-X、Fg90)和白云石砖(K12105)。
二、衬料的作用1、防止高温火焰或气流对窑体的直接损伤,保护窑胴体;2、防止有害物质(CO、SO2)对窑体的侵蚀;3、防止物料、气流对窑体的腐蚀;4、降低窑体温度,防止窑体被氧化腐蚀;5、具有蓄热、保温的作用;6、能够改善挂窑皮性能。
三、碱性砖损坏原因通过水泥窑的运行实践得出得共识是:机械应力、热应力和化学侵蚀是三种最基本的损坏因素,绝大多数情况下它们综合作用于耐火材料,并主要表现为:热—机械综合效应和热—化学综合效应。
德国耐火技术公司对使用后的镁铬砖进行了大量的实验研究,并统计了主要损坏原因出现的频率:1、机械应力占37%:由于窑体变形和砖的热膨胀作用引起,窑胴体椭圆率ω(%)≤D(m)/10;轮带的最大滑移量ΔU≤D(mm)/200,一般要求为10~15mm。
2、化学侵蚀占36%:由于熟料硅酸盐、铁酸盐以及碱盐的侵蚀作用引起。
3、热应力占27%:由于过热和热震作用引起。
随着窑型、操作的不同以及窑衬在窑内位置不一,以上三种因素便起着不同的作用。
对上述三种基本损坏因素起决定作用的是:火焰、窑料和窑筒体在运转中变形状态的变化,使衬里承受各种不同的应力。
破坏碱性砖的因素如下(共8个):1、熟料熔体渗入;2、碱盐渗入;3、还原和还原-氧化反应;4、过热;5、热震;6、热疲劳;7、机械应力;8、磨刷。
所以,为求回转窑内衬砖难于损坏的重要因素是:1、抗熟料熔体和碱盐侵蚀的能力强;2、抗热应力和机械应力的显微结构韧性好;3、抗热负荷和热态磨损的高温稳定性好;4、挂窑皮性能好;5、耐火砖的成份符合环保需要。
回转窑耐材的损坏原理、配置和技术
回转窑耐火材料的损坏原因、配置和施工技术方案介绍一、回转窑耐火材料的损坏原因㈠、概述最初,人们采用立窑煅烧水泥熟料时,由于窑的规格小,煅烧温度低,仅使用含Al2O3为30~40%单一的一种粘土砖,初期的回转窑在这一经验上进行改进,采用了高铝砖和粘土砖,从六十年代起,由于窑的大型化和强化操作,高温部位窑衬普遍采用碱性砖砌筑,主要品种有:镁铬砖(Px83、B-Z-X、S-65)、尖晶石砖(Ag85、R-S-X、Fg90)和白云石砖(K12105)。
㈡、衬料的作用1、防止高温火焰或气流对窑体的直接损伤,保护窑胴体;2、防止有害物质(CO、SO2)对窑体的侵蚀;3、防止物料、气流对窑体的腐蚀;4、降低窑体温度,防止窑体被氧化腐蚀;5、具有蓄热、保温的作用;6、能够改善挂窑皮性能。
㈢、碱性砖损坏原因通过水泥窑的运行实践得出的共识是:机械应力、热应力和化学侵蚀是三种最基本的损坏原因,绝大多数情况下它们综合作用于耐火材料,并主要表现为:热—机械综合效应和热—化学综合效应。
德国耐火技术公司对使用后的镁铬砖进行了大量的实验研究,并统计了主要损坏原因出现的频率:1、机械应力占37%:由于窑体变形和砖的热膨胀作用引起,窑胴体椭圆率ω(%)≤D(m)/10;轮带的最大滑移量ΔU≤D(mm)/200,一般要求为10~15mm。
2、化学侵蚀占36%:由于熟料硅酸盐、铁酸盐以及碱盐的侵蚀作用引起。
3、热应力占27%:由于过热和热震作用引起。
随着窑型、操作的不同以及窑衬在窑内位置不一,以上三种因素便起着不同的作用。
对上述三种基本损坏因素起决定作用的是:火焰、窑料和窑筒体在运转中变形状态的变化,使衬里承受各种不同的应力。
破坏碱性砖的因素如下(共8个):1、熟料熔体渗入;2、碱盐渗入;3、还原和还原-氧化反应;4、过热;5、热震;6、热疲劳;7、机械应力;8、磨刷。
㈣、窑内配砖的性能要求1、抗熟料熔体和碱盐侵蚀的能力强;2、抗热应力和机械应力的显微结构韧性好;3、抗热负荷和热态磨损的高温稳定性好;4、挂窑皮性能好;5、耐火砖的成份符合环保需要。
回转窑耐火材料的选用及施工注意事项
回转窑耐火材料的选用及施工注意事项结合我们的生产经验,各熟料生产线在耐火砖的选材和施工方面应注意以下几个方面:1.回转窑衬砖材质的选择(1) 卸料冷却带︰长0.6m—1m,建议使用具有高耐磨、耐热震稳定性的浇注料,例如:刚玉质或莫来石质浇注料。
利用耐火度1100℃以上的锚固钉进行固定。
(2) 下侧过渡带:长1—2D,建议使用尖晶石砖(D为窑的直径)。
(3) 烧成带:长4—5D,建议使用国产的直接结合镁铬砖。
如果热负荷过高时可以使用尖晶石砖。
(4) 上侧过渡带︰长2—4D,建议使用尖晶石砖。
(5) 安全带:长2D,用含Al2O3 50—55%的高铝砖,热负荷过高时用含Al2O3 70%的高铝抗剥落砖。
(6) 预热带:从安全带末尾到进料端锥体前约1m处,用含Al2O3 50—55%的高铝砖。
(7) 进料带和进料锥带:进料带用含Al2O3 30—40%的耐碱粘土砖,锥部可用耐磨耐碱性能好的浇注料。
2.与砌筑不同品种砖有关的一般问题回转窑个别区段中应采用什么适当的砖种取决于煅烧方法,在任何情况下都应满足特定窑的特定要求。
但关于特殊部位衬砖材质的选择必须遵守以下规则︰(1)轮带区内不改变衬砖材质︰轮带区是指在轮带两侧各1米的范围之内。
不能轮带区内改变砖种,比如从镁铬砖或尖晶石砖改成高铝砖,通常应该避免这种情况。
这时因为砌在轮带两侧的不同材质的耐火砖具有不同的导热性能和挂窑皮性能,在使用中造成筒体温度不同,从而形成不同的轮带间隙,轮带便不能在整个表面上最佳的运行,加大了砖衬所受的机械应力,就相应地导致这个部位耐火砖的过早损坏。
(2)在烧成带不能采用几种不同品种的镁质砖;小区段的镁铬砖砌在高铝砖和尖晶石砖之间的过渡带内,由于他们的荷重软化温度不同,镁铬砖便暴露在高的机械负荷之下,通常的结果是耐火砖的过早损坏。
3.镶砌砖缝的预留耐火材料的热膨胀系数不同,镁质砖的热膨胀性大,必须在环缝预留砖缝补偿,干法砌筑砖体必须粘贴2mm纸板,湿法则采用胶泥进行调整;在窑的轴向和径向上高铝砖和轻质砖的膨胀只比整个窑体的膨胀性稍大些,所以他们在窑内不需要任何增加接缝。
危险废物回转窑耐火材料的选用及维护技术探讨
危险废物回转窑耐火材料的选用及维护技术探讨摘要:随着近几年我国对环保的不断重视,危险废物回转窑焚烧技术得到广泛应用,其工艺技术也得到了不断发展和成熟。
耐火材料的选用也成为回转窑焚烧技术中的重要研究方向。
本文浅析了危险废物回转窑焚烧耐火材料的选择要点,并针对耐火材料的维护手段进行一定的研究,旨在促进我国危险废物回转窑焚烧技术与水平的提升。
关键词:回转窑;危险废物;焚烧处理近些年来,随着我国工业等的不断发展,工业与医疗行业中的危险品数量日益增多,尤其是废弃的危险品。
这给危险废物的回收与处理等带来了极大的压力。
在各大城市中,为更好的处理这些工业与医学上的废物,建立了专门的集中处置中心,对于危险废物的处理目前我国常见的操作之一,就是利用回转窑进行焚烧,不仅实现了危险品的处理,还是实现资源的合理利用。
一、危险废物回转窑的基础理论分析根据国家对于危险废物的定义,危险废物具有以下特点:具有腐蚀性、容易燃烧、具有一定的感染性等。
总之,危险废物,顾名思义,其对人体来说是一种较为危险的因素与物质,因此,对于危险废物应进行专门的分类与管理。
对危险废物进行焚烧与处理不仅有利于消除其中的毒性与危害性,减少了危险废物的大量积累,降低其危险性。
回转窑式焚烧炉也称为旋转窑,是一个略为倾斜而内衬耐火砖的钢制空心圆筒,大多数废物物料是由燃烧过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。
固体废物从前端送入窑中进行焚烧,以旋转来达到搅拌废物的目的。
旋转时须保持适当倾斜度,以利固体废物下滑。
此外,废液及废气可以从窑头或二燃室送入,甚至整桶装的废物也可送入回转窑焚烧炉燃烧。
回转窑焚烧技术是目前危险废物焚烧技术中的最主流技术,是应用最多的炉型,是一种适应性很强,能焚烧多种固体、半固体、液体、气体废物的多用途焚烧炉,各种不同型态及形状(颗粒、粉状、块状及桶装)的可燃性废物皆可送入回转窑中焚烧。
二、回转窑耐火材料的选用要点危险废物在回转窑中焚烧,一般要经历干燥、热解、燃烧、燃尽等几个阶段。
高岭土回转窑设备耐火材料的组成及性质
高岭土回转窑设备耐火材料的组成及性质高岭土回转窑耐火材料在使用过程中,受到高温下的物理、化学、机械等作用,容易熔融软化或被熔蚀磨损,或产生崩裂损坏等现象,使操作中断,并且玷污物料。
根据常温下测定的性质如气孔率、体积密度、真密度和耐压强度等,可以预知高岭土回转窑耐火材料在高温下的使用情况。
在高温下测定的性质如耐火度、荷重软化点、热震稳定性、抗渣性、高温体积稳定性等,反映了在一定温度下高岭土回转窑耐火材料所处的状态,或者反映了在该温度下它与外界作用的关系。
高岭土回转窑耐火材料的质量取决于它的性质,而若干性质又取决于高岭土回转窑耐火材料的化学矿物组成。
(1)高岭土回转窑耐火材料的组成高岭土回转窑耐火材料的组成包括化学组成和矿物组成。
化学组成是高岭土回转窑耐火材料的基本特征。
根据高岭土回转窑耐火材料中各种化学成分的含量及其作用,通常将其分为主成分、杂质和外加成分三类。
在高岭土回转窑耐火材料的化学成分固定的前提下,由于成分分布的均匀性及加工工艺的不同,使制品组成中的矿物种类、数量、晶粒大小、结合状态不同,从而造成制品的性能差异。
因此,高岭土回转窑耐火材料的矿物组成也是决定其性质的重要因素。
高岭土回转窑耐火材料的矿物组成一般可分为主晶相、次晶相及基质相三大类。
(2)高岭土回转窑耐火材料的性质高岭土回转窑耐火材料的性质包括物理性质、力学性质、热学性质、电学性质及使用性质,以下着重介绍其使用性质。
高岭土回转窑设备耐火材料的使用性质实质上是表征其抵抗高温热负荷作用的同时,还受其他化学、物理化学及力学作用而不易损坏的性能。
这些性质不仅可用于判断材质的优劣,还可根据使用时的工作条件,直接考察它在高温下的适用性。
1)耐火度指高岭土回转窑耐火材料在高温作用下达到特定软化程度的温度,表征材料抵抗高温作用的性能。
高岭土回转窑耐火材料的耐火度取决于材料的化学矿物组成和它们的分布情况。
耐火度是评价高岭土回转窑耐火材料的一项重要技术指标,但是不能作为制品使用温度的上限。
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回转窑耐火材料分析
摘要:耐火材料的性质直接影响到了回转窑的生产能力以及生产质量,简要介绍了耐火材料的作用,受损原因,提出了对耐火砖设计上的改进方法。
关键字:耐火材料;耐火砖;膨胀系数;横向剪切力
1.前言
回转窑时指旋转煅烧窑,是对散状物料进行加热处理的热工设备,问世已经超过了一百年。
回转窑广泛用于有色冶金,黑色冶金,耐火材料,水泥,化工等行业。
对回转窑质量的影响因素很多,其中窑体内部的耐火材料对回转窑有重要影响。
耐火材料是耐火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。
耐火材料广泛用冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域,在冶金工业中用量最大,占总产量的50%~60%。
2正文
一.耐火材料的作用
1.防止高温火焰或气流对窑体的直接损伤,保护胴体
2.防止有害物质对窑体的侵蚀
3.防止物料,气流对窑体的腐蚀
4.降低窑体温度,防止高温时窑体被空气中的氧气腐蚀
5.具有蓄热,保温作用。
二.耐火材料的选用【1】:
1.耐高温,能偶长期在800度以上的高温环境运行
2.高强度和良好的耐磨性。
回转窑内的耐火材料必须具有一定的机械强度,以承受高温时膨胀应
力以及回转窑壳体变形所造成的应力。
同时因炉料及烟气对耐火材料的磨损,因而耐火料需具有较好的耐磨性。
3.良好的化学稳定性,以抵抗烟气中的化学物质的侵蚀。
4.良好的热稳定性,能够承受焚烧状态下的交变热应力。
在停炉、起炉以及旋转运转状况不稳定的
情况下,窑内的温度变化都比较大,不能有龟裂或是剥落的情况
5.受热膨胀稳定性好,回转窑壳体的热膨胀系数虽然大于回转窑耐火材料的膨胀系数,但壳体温度
一般都在150~300度左右,而耐火材料承受的温度一般都在800度以上,这样可能会导致耐火材料比回转窑壳体热膨胀要打,而容易脱落。
6.气孔率要低,如果气孔路高,烟气会通过渗透进入耐火材料中,如实耐火料。
三.耐火材料受损分析
德国耐火技术公司对使用后的镁铬砖进行大量实验研究得出:机械应力(37%),热应力(27%),化学侵蚀(36%)是三种最基本的损坏因素。
热应力对耐火材料的影响:热应力是指当温度变化时,物体由于外在约束的影响以及内部各部分之间的相互约束,使其不能完全自由膨胀而产生的应力,是炉内耐火材料剥落的重要原因。
机械应力对耐火材料影响:窑体在自重以及料重的作用力下产生变形。
窑体的椭圆变形,导致内
部的耐火砖之间互相挤压,产生挤压应力。
化学腐蚀对耐火材料影响:碱性耐火材料含有氧化镁、氧化钙,当料渣为碱性(以二氧化硅,氧化钙为主)对耐火料影响不大,当料渣为酸性时,料渣与耐火材料发生反应,使材料受损。
四.耐火砖膨胀性分析以及解决措施
回转窑中的耐火砖两平面由于温度不同,导致膨胀程度不同,从而产生剪切应力。
由于耐火材料有一定厚度(大约十厘米左右),温度分布式从里至外依次降低,在此不考虑热膨胀系数a随温度变化,认为a是定值。
只考虑耐热材料的横向伸展,即认为耐热材料只在以为坐标中变化。
则有伸展长度△L=L*a*T
L:耐火材料横向长度。
建立数学模型:
取炉窑的一截耐热材料分析,如右图所示。
假设
(1)长度L1=L2.即不考虑曲率半径的影响。
(2)耐火材料的导热率为定值,忽略导热率随温度的变化。
(3)耐热材料的热膨胀系数为定值,忽略膨胀系数随温度
的变化。
如右图所示:
公式△L=L*a*T
T=k*h+ T0
K=(T M- T0 )/H
得耐火材料的横向形变△L与厚度之间的关系如右图所示.
炉窑A处的伸展长度度明显大于B处的伸展长度,从而导
致耐火材料的变形,朝B方向弯曲。
当伸展受限制时,会产生
横向的切应力,加速耐火材料的老化损坏。
对耐火材料进行如下改进:
改变耐火砖的制造工艺,用两种膨胀系数不同的材料制作。
以下是对耐火砖的数学分析。
建立数学模型:
假设耐火材料为长方体(宽度为一个单位),厚度为h,上表面温度为T M=K*H,下表面温度为T0 =0K.耐火材料A与B的导热系数相同。
如右图所示。
材料A的长度为L1,材料B长度为L2.
耐火砖总长度 L= L1+L2.
在h处材料A的变形长度为△L1= L1*a1*T
材料B的变形长度为△L2= L2*a2*T
为了减少横向剪切应力,使整个耐火砖的膨胀变形长度相同。
x=H处变形量为△L= L*a2* T M
任意x=h处:△L=△L1+△L2.
解得
L2=L* a1*h/( a2H+ a1h- a2h)
L1=L- L* a1*h/( a2H+ a1h- a2h)
即:L1,L2 与h成线性关系。
耐火砖的下表面温度为T0不为零K,所以对耐火砖而言:
当温度为T0时,h=H* T0/T M。
以上分析可得,用不同材料进行配比来制作耐火砖在理论上是可以达到减小横向剪切力的。
3.结语
回转窑中的耐热材料对其有重要影响,耐火材料的质量直接影响了回转窑能否稳定运行。
根据运行程序选用合适的耐火材料是对回转窑耐火材料质量的保证。
耐火砖得膨胀特性的改进对减少热应力起着非常重要的作用。
参考文献:
[1] 张绍坤。
危废处理回转窑的砌筑与烘炉技术探讨[J].工业炉,2012第二期。