回轉(zhuǎn)窯用耐火材料如何選擇，怎么烘爐？

窯爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開(kāi)耐火材料對(duì)其的進(jìn)行保護(hù)，耐材選擇至關(guān)重要，選擇合適產(chǎn)品只是一方面，還有施工以及烘爐等等，下面請(qǐng)看詳細(xì)介紹。

如何選擇回轉(zhuǎn)窯不同部位的耐火材料？

按材料組成的不同，可分為五大類：硅鋁系耐火磚、堿型耐火磚、含碳質(zhì)耐火磚、含鋯耐火磚、隔熱耐火磚。沒(méi)有一座只用一種耐火磚建造的爐灶，它需要與不同的耐火磚互相配合使用。

什么是水泥回轉(zhuǎn)窯選材原則？

水泥廠回轉(zhuǎn)窯是當(dāng)今市場(chǎng)上先進(jìn)的回轉(zhuǎn)窯，經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)創(chuàng)新，回轉(zhuǎn)窯鍛燒設(shè)備有了重大突破，耐火材料的選型也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

(1)耐火材料的選擇應(yīng)遵循以下原則：

①根據(jù)生產(chǎn)工藝及窯型選擇耐火材料。

②按窯體規(guī)格選擇耐火材料。

③按所用原料、燃料性質(zhì)選擇耐火材料。

④根據(jù)窯內(nèi)熱負(fù)荷選擇耐火材料。

⑤根據(jù)窯內(nèi)應(yīng)力分布和熱應(yīng)力分布情況選擇耐火材料。

(2)窯外分解窯系的耐火材料。

①回轉(zhuǎn)窯出口及冷卻帶。需要：兩處耐火材料因受熱熟料、二次空氣和高溫火焰的共同作用，產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械磨損和化學(xué)腐蝕。所以要求有較好的耐磨、抗渣性和抗熱震。

選擇：一般采用一級(jí)高鋁磚(A1203含量65%~75%)、耐熱震高鋁磚、尖晶石磚、鉻鎂磚、磷酸鹽磚等；卸料口多采用高鋁磚、耐火混凝土(骨料為骨料)、碳化硅磚等。

②回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)帶。用途：回轉(zhuǎn)窯燒制的耐火襯主要受到高溫沖擊和化學(xué)腐蝕(堿侵蝕)，因此需要使用耐火性強(qiáng)、高溫易掛窯皮的耐火材料，選用鎂磚、鉻鎂質(zhì)磚。

③回轉(zhuǎn)窯過(guò)渡帶(放熱反應(yīng)帶)。規(guī)定：該處的窯皮都會(huì)掛掛，溫度變化頻繁，筒體溫度變化大，化學(xué)腐蝕嚴(yán)重，所以要求是能承受高溫沖擊，并選擇：用剛玉(A1203含量50%~%)與鋁礬土制成的高鋁礬土制成的高鋁磚(高強(qiáng)抗折性能好)。鉻鎂磚、普通鎂磚、尖晶石磚等復(fù)合材料。

④預(yù)加熱、分解爐。要求：選擇耐火材料耐高、絕緣、隔熱性能選擇：上面幾級(jí)溫度低的旋風(fēng)筒，可直接澆注料(耐火混凝土)。以下幾級(jí)預(yù)熱器，分解爐和連接管道可以使用耐堿和耐磨粘土磚，并涂上保溫復(fù)合層。上蓋部用耐火磚掛頂，背襯礦渣棉，也可以用澆注料澆注。在各彎處可采用多澆注料澆灌。為防止堿腐蝕，在窯尾上升煙道等地方可以采用較致密的半硅質(zhì)粘土磚。

⑤水泥熟料冷卻系統(tǒng)。格柵冷凝器所用的爐襯有耐火磚、輕質(zhì)澆注磚、絕熱磚、隔熱板等，高溫區(qū)及喉部高溫區(qū)域可采用普通鉻鎂磚、高純度的高鋁磚。中溫、低溫地區(qū)也可采用粘土磚。

怎樣保護(hù)回轉(zhuǎn)窯燒成帶的耐火磚

本實(shí)用新型主要起到保護(hù)窯筒免受高溫氣體和高溫物料的破壞，確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。工業(yè)化生產(chǎn)中，燒成耐火磚的使用壽命較短，經(jīng)常導(dǎo)致計(jì)劃外停窯檢修，是影響水泥窯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和年運(yùn)轉(zhuǎn)率的關(guān)鍵因素。

(1)耐火磚腐蝕機(jī)理。

不管是濕法回轉(zhuǎn)窯還是新型干法回轉(zhuǎn)窯，在熟料鍛燒過(guò)程中，由于窯內(nèi)的氣體溫度遠(yuǎn)高于每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的物料溫度，窯襯面受周期性的熱震作用。在窯襯的溫度變化范圍為150~250℃時(shí)，在窯襯層中會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力。窯內(nèi)還承受由于窯的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的徑向和軸向的機(jī)械應(yīng)力和鍛燒材料的沖蝕磨損交替作用。該工藝由于同時(shí)產(chǎn)生硅酸鹽熔體，在高溫環(huán)境下易與窯襯耐火磚表面發(fā)生交互作用，從而形成了窯皮初始層，并沿其孔隙滲入耐火磚內(nèi)部。用耐火磚進(jìn)行粘合，可以改變表面10~20毫米范圍內(nèi)的化學(xué)成分和相組成，從而降低耐火磚的技術(shù)性能。原料的燒結(jié)范圍較窄，或形成短焰急燒，產(chǎn)生局部高溫時(shí)，窯皮表面的最低溫度會(huì)高于料液相的凝固溫度，使窯皮表層由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，脫落。且由表及里深入窯皮初層，與耐火磚表面的薄層一起脫落，之后又形成了新的窯皮初始層。在反復(fù)發(fā)生這樣的情況下，燒帶襯里逐漸由厚變薄，甚至完全脫落，造成局部露出窯筒體內(nèi)的紅窯。事實(shí)上，帶窯襯砌破壞情況正是如此，在高溫區(qū)，殘磚厚度大體上呈曲率半徑較大的弧線分布，有時(shí)弧底就會(huì)落在窯筒體內(nèi)表面。

(2)防止耐火磚。

①耐火磚的物理性質(zhì)不一樣。

抗渣性能是指耐火材料抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)，在窯皮形成初期、物料粘稠度大或產(chǎn)生局部高溫促使窯皮脫落時(shí)，抗渣性能十分重要。

氣孔、熱導(dǎo)率對(duì)窯皮形成初期層有重要作用，而且當(dāng)窯皮局部脫落時(shí)，孔隙率、熱導(dǎo)率高的耐火材料有利于窯皮及時(shí)補(bǔ)掛。而與此同時(shí)，也有可能會(huì)產(chǎn)生很大的破壞作用，使耐火磚剝落下來(lái)。

在耐火材料生產(chǎn)過(guò)程中，其物化變化一般沒(méi)有達(dá)到燒成溫度下的平衡狀態(tài)，也有耐火磚燒得不夠，從而在回轉(zhuǎn)窯中再次受到高溫作用時(shí)，大部分耐火磚由于自身液相生成和孔隙填充發(fā)生了不可逆的重?zé)�收縮，所以選擇燒成帶耐火磚必須考慮高溫體積穩(wěn)定性。

熱面層剝脫是回轉(zhuǎn)窯燒成帶窯襯在受熱震后損壞的主要形式，如果局部窯皮同時(shí)脫落，將使耐火磚的使用壽命大大縮短。

燃燒器和噴油器在耐火磚上的作用

煤灰在燃燒過(guò)程中，煤灰的揮發(fā)分起決定作用，直接影響火焰的形狀。

揮發(fā)物較高、灰分較低的煤粉會(huì)使黑色火頭縮短，形成低溫長(zhǎng)焰鍛燒，通常有利于保護(hù)窯壁，但揮發(fā)分過(guò)高時(shí)著火過(guò)快，使窯熟料溫度高于1260℃。二次風(fēng)溫超過(guò)900℃，極易燒壞噴嘴，使其變形或燒破出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生不規(guī)則的火焰形狀，在更換前損壞窯襯。煤炭中揮發(fā)物過(guò)低(小于10%)，灰分太高超過(guò)28%)，大量煤粉燃燒不完全，就會(huì)沉降到物料中，燃燒釋放出大量熱量，也會(huì)損壞窯皮。

在生產(chǎn)過(guò)程中，往往不夠重視，噴嘴形狀和出煤量大小主要影響煤粉同一次風(fēng)的混入程度和噴出速度，有時(shí)為了加強(qiáng)風(fēng)煤的混合，在噴嘴內(nèi)加風(fēng)翼，但要注意旋流風(fēng)旋轉(zhuǎn)幅度過(guò)大，掃傷窯皮。

③生料組成波動(dòng)對(duì)耐火磚性能的影響。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，鋁含量過(guò)高、液相粘度大，窯皮大量垮落，操作不易控制，對(duì)保護(hù)窯襯不利，生產(chǎn)實(shí)踐中的鋁率一般控制在1.5~I.7；含硅速率大、液相成分少，易產(chǎn)生粘散料沖刷，燒損窯皮使窯皮變薄，嚴(yán)重時(shí)對(duì)窯襯造成損壞。通常，熟料三率值在KH=O.91±o.Ol，硅率2.64-0.1，鋁比控制在i.5~I.7之間，對(duì)保護(hù)耐火磚的使用壽命和提高熟料強(qiáng)度極為有益。

生料進(jìn)給量的波動(dòng)對(duì)爐襯的危害很大。窯里來(lái)料量過(guò)大，必須關(guān)掉小窯的尾排風(fēng)，加大煤粉的用量進(jìn)行逼火強(qiáng)燒，使燒制帶的熱負(fù)荷迅速增加，使窯襯嚴(yán)重受損。進(jìn)窯過(guò)少，煤粉火焰明顯下傾，窯皮溫度過(guò)高，窯體溫度過(guò)高，脫殼，撲向較薄的料層，如不及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量和耗煤量，極容易燒壞窯皮和耐火磚。此外，生料進(jìn)給量的波動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，溫度過(guò)高而損壞或脫落。

莫來(lái)石在回轉(zhuǎn)窯中使用耐火材料砌筑方式

莫來(lái)石是鋁硅酸鹽在高溫下形成的一種礦物，針對(duì)磁化焙燒回轉(zhuǎn)窯工藝溫度低、要求耐磨、耐腐蝕、熱振性好等工藝特點(diǎn)，將莫來(lái)石-碳化硅復(fù)合預(yù)制磚和莫來(lái)石-碳化硅澆注料復(fù)合砌筑，并在高溫段采用不同比例的耐火材料，該耐火材料的熱穩(wěn)定性得到提高，阻燃圈對(duì)耐火材料的侵蝕破壞，減緩了結(jié)圈現(xiàn)象，獲得了較好的應(yīng)用效果。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)其砌筑方法進(jìn)行了改進(jìn)。在窯體上采用錨固件焊接固定復(fù)合預(yù)制磚，兩行磚間采用輕質(zhì)澆注料和耐磨澆注料進(jìn)行分層，保證了耐火材料砌筑的整體性、牢固、保溫。砌塊時(shí)，為防止窯體偏重，在砌好四條預(yù)制磚后，轉(zhuǎn)動(dòng)窯體，轉(zhuǎn)至頂部，進(jìn)行下四道砌筑。完工后，按順序旋轉(zhuǎn)砌筑。

這些措施減輕了耐火材料與物料的相互作用，減緩了結(jié)圈現(xiàn)象。此外，采用復(fù)合預(yù)制磚與抗磨澆注料砌筑，增強(qiáng)了耐火材料強(qiáng)度，處理后對(duì)耐火材料的損傷小，維修周期短。通過(guò)實(shí)際操作，將耐火材料的大修周期從原來(lái)的2~3月份延長(zhǎng)到1年以上，提高了轉(zhuǎn)窯作業(yè)率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

危險(xiǎn)廢物回轉(zhuǎn)窯的新型烘爐方案。

一個(gè)，準(zhǔn)備烘爐。

1)檢查耐火材料的砌筑、澆注是否符合規(guī)格要求；2)烘烤所用材料，如燃料、工具、水、壓縮空氣等；3)整個(gè)系統(tǒng)的其它準(zhǔn)備工作，例如：消防系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、環(huán)境狀況等。

二，烘爐曲線圖。

旋窯砌筑材料以高鋁磚、莫來(lái)石、高鋁澆注料等為主。針對(duì)回轉(zhuǎn)窯磚砌體的特性，典型的烘爐曲線見(jiàn)圖5。從圖表中可以看出，烘爐升溫過(guò)程主要有3個(gè)主要的溫度點(diǎn)：

最初的溫度點(diǎn)是150℃。這一溫度點(diǎn)主要是完成磚石中游離水分蒸發(fā)。由于水在100℃會(huì)變成蒸汽，但是蒸發(fā)不快，因此要在100℃以上才能有效地干燥。按經(jīng)驗(yàn)選擇150℃為宜，這個(gè)階段的脫水量不大，不宜過(guò)快。若水份排出過(guò)快，內(nèi)部殘留的水份擴(kuò)散速度跟不上表面蒸發(fā)的速度，內(nèi)部的水就會(huì)被加熱變成水蒸氣而產(chǎn)生膨脹，致使泥漿收縮發(fā)生龜裂，降低粘接強(qiáng)度，削弱砌體強(qiáng)度，澆注料更是如此。所以，從常溫到150℃時(shí)，升溫不要過(guò)快，控制在10℃·h-1，當(dāng)達(dá)到150℃時(shí)，還要保持一定的保溫時(shí)間，保證砌塊完全干燥。

另一個(gè)溫度點(diǎn)是300℃。這一溫度點(diǎn)主要是為了消除砌體內(nèi)水分蒸發(fā)造成的膨脹和熱應(yīng)力。由于高鋁磚線膨脹系數(shù)大，在150~300℃時(shí)，升溫也不宜過(guò)快。高鋁磚一般用30~50℃·h-1加熱，能使耐火磚的膨脹均勻且穩(wěn)定。

在一個(gè)600℃的溫度范圍內(nèi)。這一溫度點(diǎn)主要是在磚石中完成結(jié)晶水的蒸發(fā)。烤制期間，爐子的這一溫度點(diǎn)要維持至少48小時(shí)。

使磚石內(nèi)部盡可能多地析出結(jié)晶水，使其充分干燥。

冷卻初期，要避免大量冷氣進(jìn)入爐膛，造成冷量過(guò)大，影響砌體強(qiáng)度。在爐溫低于150℃的情況下，可使砌塊自然冷卻，并完成烘爐。

三、烘爐后檢驗(yàn)。

烘爐后檢驗(yàn)主要是對(duì)耐火磚進(jìn)行檢驗(yàn)。注意耐火材料的干燥情況，檢查耐火磚的磚縫，如有松動(dòng)，可用鎖縫鋼板緊固；檢查耐火材料有無(wú)裂縫，如有裂縫超過(guò)3mm，用耐火澆注料填縫。