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耐材行業資訊

預分解窯耐火材料的選擇、優化及維護介紹

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2020-10-21


高強耐堿澆注料
 
預分解窯耐火材料選擇
預分解窯系統各部位窯襯耐火材料選擇如下:
預熱器、分解爐工作層:耐堿黏土磚、耐堿澆注料、高鋁質耐堿澆注料。
預熱器、分解爐隔熱層:CB隔熱磚、硅藻土磚、硬硅鈣石型硅酸鈣板。
三次風管工作層:高強耐堿磚、耐堿澆注料。
三次風管隔熱層:CB隔熱磚、硅藻土磚、硬硅鈣石型硅酸鈣板、隔熱澆注料。
后窯口:鋼纖維增強高鋁質澆注料、高鋁質耐堿澆注料。
分解帶:耐堿隔熱磚,CB2c、CB3。隔熱磚。
過渡帶:抗剝落高鋁磚、化學結合高鋁磚、磷酸鹽結合高鋁磚。
回轉窯過渡帶:尖晶石磚、半直接結合鎂鉻磚、普通鎂鉻磚。
燒成帶:直接結合鎂鉻磚。
冷卻帶:抗剝落高鋁磚、化學結合高鋁磚、半直接結合鎂鉻磚、普通鎂鉻磚。
前窯口:鋼纖維增強剛玉質耐火澆注料、剛玉質耐火澆注料、高鋁質耐火澆注料、鋼纖維增強高鋁質耐火澆注料。
窯門罩工作層:抗剝落高鋁磚、高鋁磚、高鋁質耐堿澆注料。
 窯門罩隔熱層:耐高溫隔熱磚、硬硅鈣石型硅酸鈣板、輕質隔熱澆注料。
冷卻機工作層:抗剝落高鋁磚、碳化硅復合板、磷酸鹽結合高鋁質耐磨磚、耐堿澆注料、高鋁質耐堿澆注料。
冷卻機隔熱層:耐高溫隔熱磚、硅藻土磚、硬硅鈣石型硅酸鈣板、隔熱澆注料。
 
預分解窯用隔熱保溫材料
在預分解窯系統中,隔熱保溫材料的應用也較為廣泛,常用的隔熱保溫材料有硅酸鈣板、隔熱磚、保溫涂料。隔熱保溫材料的不斷創新和大量使用,使預分解窯系統的表面溫度和散熱損失大為降低,既可節省大量能源,保護設備安全,改善勞動條件,又可減輕窯系統內襯重量,降低工程造價。用于節能型預分解窯上,更是相得益彰。隨著純低溫余熱發電技術在預分解窯水泥熟料生產線上的普遍應用,為進一步減少散熱,一些熱工設備和熱風管的外部敷設保溫材料,除了使用傳統石棉制品外,一些保溫性能優越、方便不定形殼體施工的復合硅酸鹽保溫隔熱材料(涂料)也有了更廣闊的天地。這種涂料集絕熱、防腐、防凍、防水、防火性能于一體,是較為理想的節能產品。
 
預分解窯耐火材料優化
1.配料方案的確定
生料采用4組分配料,煤采用山西優質低揮發分煤,燃燒器采用先進的4通道煤粉燃燒器,熟料三率值確定為:KH:0.90-0.94、SM:2.9-3.1、IM:1.5-1.7。
2.耐火磚的砌筑
首先,應由專人負責監督耐火磚進廠,對磚的種類、規格、數量、廠家情況應嚴格檢查驗收;其次,砌磚過程中(如出現殘角破損)因受潮擠壓開裂時應堅決不用,否則將隱患加重;第三,重視砌筑質量。專業人士常說:三分材料,七分砌筑。砌磚時直接結合鎂磚因其膨脹系數較高,應保持一定的膨脹縫,而硅莫磚因其膨脹系數小,用耐火泥時切記少用,耐火泥不能太稠,只要墊平即可。磚縫越小越好,后要嚴格檢查。砌磚結束后,應由專門人員進行認真檢查,每一環每一塊磚都不能放過,只要能打進插鐵的,就要打進拽緊。
3.掛好次窯皮
注意維護窯皮穩定的厚度和長度。新砌磚初次點火投料,窯內沒有窯皮保護,耐火磚完全暴露在高溫火焰下煅燒。掛好次窯皮,燒注股生料至關重要,在這個過程中不準出現停窯停燒事故,否則耐火磚會由于急冷急熱而炸頭或擠壓而斷裂。點火升溫過程應堅持“慢升溫,不回火”的原則,一般從初次點火至投料8小時左右即可完成。
掛窯皮階段應堅持不懈,一般保持正常投料量的90%左右即可,窯速宜穩不宜快,否則,窯內熱度不穩定。三班都應保持煅燒一致,不可燒大火、頂火,煤管位置應小幅度來回移動,使窯皮平整,厚薄均勻。
4.保持良好的火焰形狀
保持良好的火焰形狀是每一個看火人員應盡的責任和義務。良好的火焰應活潑順暢有力,有一定的火力強度,同時要求其粗細長短合適。不分叉、不沖刷窯皮,這一點對延長耐火磚使用壽命極為重要。造成火焰不正常原因主要有:噴煤管頭部破損,一般是指煤管頭部燒損或磨蝕;風道與煤風道之間磨穿,互相竄風導致火焰變形嚴重,如出現火焰分叉或變形,應及時更換煤管或清理頭部結焦,查明原因。其次,窯內通風不好造成火焰不順暢,窯內有結圈或大球,火焰不順暢,前面憋火,主要原因是煙室積料,上方縮口結皮或窯內有大球或長厚窯皮所致。如果出現煅燒憋火情況首先應減臺時運行,及時清理煙室和縮口結皮,如有大球應馬上進行燒球燒圈操作,使窯內通風良好,火焰順暢。
5.耐火磚的優化配置
經過不斷摸索,結合我們的工藝特點,我們對耐火材料進行了如下的優化配置:
前窯口:由于窯速較快,出窯熟料溫度高、磨蝕嚴重,因此前窯口選用耐磨耐高溫且熱震穩定性較好的窯口專用澆注料。
燒成帶前端:由于考慮出大球或窯口圈長得較高的情況,前面配置1.2m硅莫磚,熱震穩定性好,耐磨、耐沖刷。
燒成帶:從2m開始到15m選用直接結合鎂鉻磚,此種磚耐火度高,能承受2000℃左右的高溫,荷重軟化溫度高,能承受較高溫度,另外容易黏掛窯皮,磚與窯皮結合緊密,不易掉窯皮,所以選用此磚比較合適。
過渡帶:由于新型干法窯易損壞的就是這個部位。此處主窯皮不穩定,附窯皮頻繁變化,如有大球會在此處徘徊不前,把磚砸壞導致事故發生。因此此部位應選用耐磨、耐沖刷、抗化學侵蝕性能較好且熱震穩定性較高的硅莫磚。我們在16.2~21.4m部位選用的硅莫磚,使用了兩年多仍然沒有出現紅窯掉磚。
前過渡帶:選用普磷磚即可。由于此處工況條件相對較好,我們從2005年1月用普磷磚至今近5年時間,仍然在使用。
后窯口:選用耐堿、耐沖刷的澆注料即可。耐火材料的優化配置,可以大大提高回轉窯的運轉率,節約維修資金,提高熟料質量。
 
預分解窯用耐火材料的維護
耐火材料的質量、施工都得到保障后,在窯爐運行中如何對耐火材料進行維護也很關鍵。其維護的措施主要有以下三個方面:
一、減緩襯體受力
在預分解窯的日常操作運行控制中,要密切關注一些關鍵部位襯體的損壞情況,如回轉窯內的過渡帶、熔體燒成帶、高溫度燒成帶、冷卻帶等部位的襯體,通常這些都是損壞為嚴重的部位??赏ㄟ^改變原、燃料來減緩熱化學應力,也可改變生料成分、熟料率值和燃料燃點位置來改變窯料的熔體性能,從而減緩該部位襯體所承受的熱機械、熱化學應力,提高襯體的使用壽命。
二、減少生產事故
預分解窯在生產過程中,預熱器系統結皮堵塞、回轉窯內分解帶長厚窯皮、結圈、結塊、燒成帶結圈、窯皮過量坍塌、不正常的“飛砂”熟料和“雪入”熟料等均會對不同部位的襯體產生嚴重的熱、熱化學、熱機械應力,在生產過程中應盡量減緩和避免。
提高設備運轉率,避免頻繁開停窯。要按計劃開停窯,嚴防出現停電及機械事故而被迫停窯。停窯,一方面容易對相關裝備造成損壞,如回轉窯筒體變形產生橢圓度;另一方面又對襯體產生熱震應力。
三、穩定窯系統熱工制度
預分解窯在運轉過程中,如熱工制度不穩定,必然會出現不正常的生產事故,加劇對耐火材料的損壞,因此應采取以下相應措施。
①“五穩保一穩”,即入窯生料成分穩定、入窯生料喂料量穩定、燃料成分穩定、燃料喂料量穩定以及設備運轉穩定,來保證預分解窯系統的熱工制度穩定。
②風、料、煤和窯速的合理匹配,四者相互聯系又相互制約,必須相互適應、相互匹配,才能保證預分解窯系統的熱工制度穩定。
③根據原、燃材料的市場供應情況,強化和適應劣質燃煤的使用,同時針對不同煤質、不同窯料及不同窯況,及時對熱工裝備進行合理的動態操作調整,以得到穩定、合適的火焰形狀和位置,確保預分解窯系統的熱工制度穩定。
④保持良好的火焰形狀。保持良好的火焰形狀是每一個看火入員應盡的責任和義務。良好的火焰應活潑、順暢、有力,有一定的火力強度,同時要求其粗細長短合適,不分叉、不沖刷窯皮,這一點對延長耐火磚使用壽命極為重要。造成火焰不正常原因主要有:噴煤管頭部破損,一般是指煤管頭部燒損或磨蝕;風道與煤風道之間磨穿,互相竄風導致火焰變形嚴重,如出現火焰分叉或變形。應及時更換煤管或清理頭部結焦,査明原因。另外,窯內通風不好造成火焰不順暢;窯內有結圈或大球,造成火焰不順暢;前面憋火,主要原因是煙室積料,上方縮口結皮或窯內有大球或長厚窯皮所致。如果出現煅燒憋火情況,首先應減臺時運行,及時清理煙室和縮口結皮,如有大球應馬上進行燒球和燒圈操作,使窯內通風良好,火焰順暢。
⑤掛好次窯皮。注意維護窯皮穩定的厚度和長度。新砌磚初次點火投料,窯內沒有窯皮保護,耐火磚完全暴露在高溫火焰下煅燒。掛好次窯皮,燒注股生料至關重要,在這個過程中不準出現停窯停燒事故。否則耐火磚會由于急冷急熱而炸頭或擠壓而斷裂。點火升溫過程應堅持“慢升溫,不回火”的原則,一般從初次點火至投料8h左右即可完成。
掛窯皮階段應堅持不懈,一般保持正常投料量的90%左右即可,窯速宜穩不宜快,否則窯內熱度不穩定。三班都應保持煅燒一致,不可燒大火、頂火,噴煤管位置應小幅度來回移動,使窯皮平整,厚薄均勻。
⑥加強對預熱器、分解爐系統的操作控制,盡量保持入窯物料穩定的高分解率。
⑦合理優化和調整熟料篦冷機的操作,保持穩定的二、三次風的風量及風溫,同時兼顧與預分解窯的同步操作,達到穩定預分解窯系統熱工制度穩定的目的。
實踐證明.耐火材料專業和預分解窯工藝專業是不可分割的整體,是相互依托的共連體,耐火材料的使用壽命決定預分解窯工藝系統運行指標的完成率,而預分解窯系統的穩定運行是保障耐火材料運行的基礎,兩者相輔相成。一個穩定的預分解窯工藝運行系統及規范的耐火材料施工管理制度是決定預分解窯系統安全、高效運行的前提保障。
 
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