新型干法水泥窯對(duì)耐火材料的要求

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1、新型干法水泥窯對(duì)耐火材料的要求70年代預(yù)分解水泥窯問(wèn)世以后，開(kāi)始時(shí)這種新型窯爐并未在實(shí)際生產(chǎn)中表現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)越性，主要原因是運(yùn)轉(zhuǎn)率低，造成了預(yù)分解窯運(yùn)轉(zhuǎn)率低的原因除了設(shè)備故障因素外，主要是各部位的耐火材料不能滿(mǎn)足使用要求，經(jīng)常由于耐火材料需要更換維修被迫停窯。預(yù)分解水泥窯與傳統(tǒng)水泥窯比較有如下特點(diǎn)：（1）堿及硫、氯等揮發(fā)性組份侵蝕嚴(yán)重由于預(yù)分解窯充分利用余熱預(yù)熱入預(yù)熱器的生料，堿的硫酸鹽和氯化物揮發(fā)、凝聚，反復(fù)循環(huán)，使得這些組份在窯中富集，與原始生料相比在最熱組預(yù)熱器的窯料中R2O增加5倍，SO3增加3～5倍。相應(yīng)部位的窯氣中這些組份的含量也大為增加，耐火

2、材料表面溫度為800～1200℃的部位，包括預(yù)熱器、分解爐、上升煙道、下料斜坡、窯筒后部甚至窯門(mén)罩和冷卻機(jī)熱端所用的黏土磚和普通高鋁磚受到來(lái)自窯料和窯氣堿化合物的侵蝕，形成膨脹性礦物使耐火材料開(kāi)裂剝落，發(fā)生“堿裂”破環(huán)。并且硫、氯等揮發(fā)物組份在上述部位耐火材料表面形成2Cx·Ca-CO3、2C2S·CaSO4、2CaSO4·K2SO4等結(jié)皮的特片礦物，粘附窯料形成結(jié)皮，影響窯的正常運(yùn)行。（2）窯的溫度提高對(duì)耐火材料的破壞加劇大型預(yù)分解窯多采用篦式冷卻機(jī)和多風(fēng)道噴煤嘴，篦式冷卻機(jī)熱回收率高，二次溫可達(dá)1150℃，多風(fēng)道噴煤嘴一次風(fēng)量較大，因此火焰溫度提高很多，出

3、窯熟料溫度可達(dá)1400℃，使得窯口、冷卻帶、燒成帶、過(guò)渡帶、分解帶甚至窯門(mén)罩、冷卻機(jī)的溫度水平遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)窯的相應(yīng)部位。溫度提高不僅對(duì)耐火材料提出更高的耐火要求，而且溫度的提高加劇了窯料對(duì)耐火材料的化學(xué)侵蝕，用于傳統(tǒng)窯相應(yīng)部位的材料在預(yù)分解窯上壽命急劇下降。（3）窯的單位產(chǎn)量提高，窯筒轉(zhuǎn)速加快，加劇是了耐火材料的應(yīng)力破環(huán)。預(yù)分解窯產(chǎn)量較之相同直徑的傳統(tǒng)窯提高3倍以上，窯的轉(zhuǎn)速達(dá)到3～4轉(zhuǎn)/分。窯筒高速運(yùn)轉(zhuǎn)不但機(jī)構(gòu)應(yīng)力大為增加，由于窯襯每轉(zhuǎn)一周所受到的周期性溫差的頻率的增加使用造成熱沖擊的熱應(yīng)力破壞也同時(shí)加劇。因此預(yù)分解窯要求窯襯材料要有更高的整體穩(wěn)定性和抗熱震穩(wěn)

4、定性。（4）窯直徑加大，保護(hù)性窯皮的穩(wěn)定性差大型預(yù)分解窯的直徑增大，2000噸/日的窯直徑為4米，4000噸/日窯直徑為4.7米，又加之窯速加快，機(jī)械振動(dòng)加劇，因而作為高溫帶窯襯的保護(hù)性窯皮更易脫落，不易補(bǔ)掛，所以要求用于高溫帶耐火材料除有更耐高溫熟料侵蝕及熱震穩(wěn)定性，還需有更易粘掛窯皮的性能。（5）窯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求高的節(jié)能效果預(yù)分觸窯由預(yù)熱系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機(jī)系統(tǒng)組成，結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)較傳統(tǒng)窯復(fù)雜。對(duì)耐火材料而言首先是磚型復(fù)雜，計(jì)有80～100種之多，這就要求耐火材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、保管、砌筑等環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理，并且對(duì)磚型的設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單化、規(guī)?；M量減少特異型制品和簡(jiǎn)化

5、施工，還需要研制各種功能的耐火澆注料用于開(kāi)頭復(fù)雜的部位。預(yù)熱器及冷卻機(jī)系統(tǒng)表面積很大，是預(yù)分解窯表面散熱損失的主體。為了降低能耗，必須采用多種隔熱材料與耐火材料組成復(fù)合襯里，達(dá)到降低裝備表面溫度的目的。綜上所述，預(yù)分解窯由于堿、硫等揮發(fā)性組份的富集、窯溫提高、窯徑加大、窯速加快、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，造成對(duì)耐炎材料的化學(xué)侵蝕、高溫破壞、機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力等綜合破環(huán)效應(yīng)比傳統(tǒng)窯要大，必須針對(duì)預(yù)分解窯的各部位不同的要求研制不同的新型材料。