水泥窯用耐火材料的損壞、窯皮及焦磚介紹

水泥窯耐火材料壽命的綜合影響:(1)溫度因素；(2)化學(xué)腐蝕；(3)機(jī)械磨損。

因窯內(nèi)各部分還存在差異。所以，水泥窯耐火材料的選擇，要與各個(gè)部位的工作條件相適應(yīng)，即采用多種合理配套的材料。

影響窯襯的因素如下：

(1)溫度因素。水泥窯各部位溫度不同，對窯材料要求也不同。

水泥窯各部位的溫度和材料要求。

大型預(yù)分解窯(PC窯)采用高效冷卻器和多風(fēng)道燒嘴，加強(qiáng)了窯頭的密封性。在河北某水泥廠，日產(chǎn)熟料4000噸φ4.7m×74m窯上，二次空氣溫度約為1150℃，窯尾氣流溫度為1050~1100℃，高為1200℃，離窯筒熟料溫度為1400℃。過渡帶、燒成帶、冷卻帶、窯門罩、冷卻機(jī)、喉嚨、燒嘴等處溫度差異明顯，需要采用系列新材料。

溫度波動(dòng)，磚內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成磚損壞。水泥窯的火焰溫度在1700~1800℃左右，熱量主要通過輻射傳遞給窯襯材料，窯襯材料的表面溫度隨著窯的旋轉(zhuǎn)而周期性變化，溫度達(dá)到200℃以上。窯的轉(zhuǎn)速為1~3r/min，即窯襯材料每天經(jīng)受1400~4300次溫茶和200℃以上的熱應(yīng)力。毫無疑問，應(yīng)選擇耐溫性變化的窯襯材料，即耐熱性和振動(dòng)性優(yōu)異的材料。

(2)化學(xué)腐蝕。在懸浮預(yù)熱窯(SP窯)、窯外分解窯(PC窯)和立波爾窯系統(tǒng)中，原料和燃料中帶來堿、硫酸鹽、氯化物等揮發(fā)性成分揮發(fā)激素，反復(fù)循環(huán)，導(dǎo)致窯內(nèi)這些成分豐富。與原始原料相比，K2O+Na2O、SO2和Cl-的含量分別增加了3~5倍和80~100倍。相應(yīng)部位的窯氣中這些成分的含量也增加了，滲入磚塊，導(dǎo)致磚塊破裂和損壞。在熱兩極預(yù)熱器、預(yù)分解爐、上升煙道、進(jìn)料坡和窯筒后部的1/3部位，容易形成膨脹的鈉霞石(Na2.Al2O3.2SiO2)、鉀霞石(K2.Al2O3.2SiO2)、自榴石(K2.Al2O3.4SiO2)等礦物，窯料和粘土磚(Al2O3≥40%)反應(yīng)形成2C2SO4、2SO4和2SO4等結(jié)皮特征礦物。

當(dāng)熟料中揮發(fā)成分含量過高時(shí)，即使是冷卻器的熱端、窯門罩和3，次風(fēng)管道中的普通高鋁磚和粘土磚也會(huì)產(chǎn)生堿裂。

因此，工作溫度為800~1200℃的所有部位應(yīng)采用一系列耐堿半酸性粘土磚和澆注料。

(3)機(jī)械損壞。旋轉(zhuǎn)窯的襯里材料在高溫下與筒體一起旋轉(zhuǎn)，長期處于振動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)受到爐子材料的磨損和沖擊，磚破損是一方面，其次，窯體長期使用變形，襯里材料堿性磚的熱膨脹性大，磚破損。

綜觀新型干窯，窯速快，窯溫高，溫差大(2次空氣溫度達(dá)1200℃)，堿腐蝕嚴(yán)重，對耐火材料要求更高，應(yīng)選用耐堿磚、耐剝落磚、耐火澆注料和隔熱材料。

窯皮有什么用？回轉(zhuǎn)窯燒成中窯皮的幾個(gè)問題。

根據(jù)溫度和化學(xué)反應(yīng)的不同，學(xué)反應(yīng)的不同，可將整個(gè)旋轉(zhuǎn)窯分為四個(gè)帶，即鍛燒帶、過渡帶、燒成帶和部分冷卻帶。一般而言，燒成帶位于窯頭至窯頭5倍的直徑處，在此區(qū)域內(nèi)有一層較穩(wěn)定的窯皮存在，窯皮對延長窯磚壽命至關(guān)重要。

水泥窯窯皮的主要功能

窯皮由熟料或粉塵從液相或半液相變成固體形成。其主要功能是:

(1)保護(hù)耐火磚免受高溫和化學(xué)腐蝕；

(2)儲存熱能，減少窯殼散熱損失，提高旋窯熱效率；

(3)作為傳熱介質(zhì)，窯皮暴露在空氣中，與高溫空氣接觸時(shí)，通過輻射或?qū)α魑�收熱量，窯皮與下部材料接觸時(shí)，通過傳導(dǎo)傳熱給原料

(4)窯皮表面粗糙，可降低粉末流動(dòng)速度，延長窯皮材料的反應(yīng)時(shí)間。

影響窯皮產(chǎn)生的主要因素。

(1)原料的化學(xué)成分。窯皮是從液相變成固相的產(chǎn)物。鋁和鐵成分多，液相量多，容易形成窯皮。鋁和鐵成分少，液相量少，很難形成窯皮。原。原料中鋁多，液相粘度大，窯皮難以形成，但一旦形成就堅(jiān)固。原料中鐵原料多，液相粘度小，窯皮容易形成，但形成的窯皮容易脫落。

(2)火焰溫度�；鹧鏈囟鹊停�材料形成的液相少，不易形成窯皮；如果火焰溫度過高，窯皮溫度會(huì)高于液相的凝固溫度，窯皮容易脫落。

(3)火焰形狀。窯皮也受到火焰形狀和窯殼筒體散熱的影響。一般來說，過短、過急、過粗的火焰對窯皮有很大的侵蝕作用，長火焰對窯皮有利，但會(huì)分散窯的熱量，不利于燒成。因此，在操作過程中，需要保持一定的合理火焰形狀和位置，嚴(yán)格控制熟料的結(jié)粒，防止結(jié)塊沖刷窯皮，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度，防止結(jié)圈，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的大塊或結(jié)圈。

窯皮脫落。

窯皮會(huì)因?yàn)闇囟瘸�過體溫度而脫落，有時(shí)會(huì)因加熱不均勻而隨著火磚脫落。脫落的主要原因如下:

(1)飼料成分和喂料量不穩(wěn)定，導(dǎo)致窯溫不穩(wěn)定。如果喂料燒得好，窯內(nèi)溫度會(huì)高，燒得不好，溫度會(huì)低。當(dāng)飼料量大時(shí)，溫度低，飼料量少時(shí)，多余的熱量不會(huì)被材料吸收。這樣，溫度高低，窯皮熱脹冷縮不均勻，容易脫落。

(2)錯(cuò)誤的操作程序主要是由于火焰形狀調(diào)整不當(dāng)造成的。

四是補(bǔ)救措施。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)窯皮脫落時(shí)，可以在中控室檢查窯殼溫度進(jìn)行判斷。一般窯殼溫度應(yīng)在200~300℃左右。如果溫度過高，可能會(huì)脫落。此時(shí)，應(yīng)立即采取措施補(bǔ)救窯皮，立即減少噴煤量，或改變火焰形狀和位置。在現(xiàn)場，可以使用鼓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣冷卻脫落窯皮的窯殼。風(fēng)扇應(yīng)放置在4點(diǎn)或8點(diǎn)(這里是料流的位置)，離窯皮越近越好。

水泥窯造成焦磚因素

前列，窯內(nèi)燃燒時(shí)，經(jīng)坯垛中部空氣不足，窯工看火不慎，燒成帶被拉長，火度過大，坯體在高溫下軟化；第二，內(nèi)燃料摻量過大；第三，風(fēng)閘使用不當(dāng)，抽力過大，使內(nèi)燃料燃燒強(qiáng)度過大，升溫過快，窯爐內(nèi)溫度超過坯體允許燒成溫度；第四，火眼批坯垛形式不合理，上下部落煤比例不當(dāng)。

窯爐出焦磚可采用以下操作方法處理:

前列，以預(yù)防為主，密切監(jiān)視預(yù)熱帶的火災(zāi)，發(fā)現(xiàn)預(yù)熱帶的火災(zāi)有發(fā)展到火災(zāi)的傾向時(shí)，需要從預(yù)熱帶的后部提取高溫氣體�；馂�(zāi)大的預(yù)兆明顯時(shí)，還可以提起燒成帶的馀熱閘門，提前放火降溫。

第二，控制火速。無論有無余熱系統(tǒng)，降低每個(gè)閘門的高度，延緩火頭的行進(jìn)速度，都有利于控制火度。

三是燒成帶上火大時(shí)，可將火前后的余熱閘提起幾個(gè)，以分散火力。若提起大火處的余熱閘，不但不能分散火力，反而會(huì)使火力集中，引起過熱。

當(dāng)燒成帶底火時(shí)，先要落低遠(yuǎn)閘和近閘，除提余熱閘外，還要增加進(jìn)氣量，加速冷卻。此外，還可以謹(jǐn)慎地逐步提起隔熱帶的哈風(fēng)閘，將底部的高溫空氣抽出。但是要注意的是，不要提起火災(zāi)中的哈風(fēng)閘，因?yàn)檫@樣不但不能分散火力，反而集中火力，肯定會(huì)出現(xiàn)焦磚，甚至出現(xiàn)結(jié)坨或倒窯事故。

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