水泥窯耐火磚性能對(duì)掛窯皮的影響
發(fā)布時(shí)間:2020/11/17 企業(yè)新聞 標(biāo)簽:輕質(zhì)保溫磚瀏覽次數(shù):945
高溫條件下,水泥熟料和耐火材料互相作用,形成窯皮是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象。從耐火材料的角度看,這一問(wèn)題涉及耐火材料的“發(fā)汗”、掛窯皮時(shí)耐火材料受到的損傷以及水泥熟料耐火材料反應(yīng)產(chǎn)物的熱態(tài)和冷態(tài)物理化學(xué)性質(zhì)等眾多問(wèn)題。
第一,耐火材料的化學(xué)礦物組成、氣孔率和組織結(jié)構(gòu)的牢固性決定熟料組分是否容易進(jìn)入磚體,以及和耐火材料反應(yīng)后產(chǎn)生何種物質(zhì)。由此,決定耐火材料是否容易“發(fā)汗”,是否容易被熟料液相潤(rùn)濕,是否容易粘接水泥熟料顆粒形成窯皮。
第二,耐火材料受到高溫的作用和熟料的侵蝕,耐火材料表面的化學(xué)成分、物相組成、物理性能都發(fā)生了改變。例如,鎂鐵尖晶石磚、鐵鋁尖晶石磚含有大量的助燒Fe2O3。如果不能迅速形成窯皮,磚中Fe2O3將與熟料反應(yīng),形成C4AF和c2F,致使耐火磚熱端的體積密度增高、顯氣孔率降低、熱膨脹系數(shù)增大,從而易于受熱震損害。
第三,水泥熟料耐火材料反應(yīng)產(chǎn)物的物理性能。
C2S-MgO·(Fe,Cr)2O3系統(tǒng)的熔點(diǎn)比C2S- MgO·(Fe,Al)2O3。系統(tǒng)高200℃左右。由此推知,鎂鉻磚的耐燒蝕性要比鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚、鐵鋁尖晶石磚好得多。
第四,水泥熟料與白云石磚的反應(yīng)產(chǎn)物是C3S。與鎂鉻、鎂鋁耐火材料的反應(yīng)產(chǎn)物都有C2S。C2S具有相變和粉化的可能。在Cr、Al、Fe三種元素中,只有Cr能穩(wěn)定β-C2S。所以,白云石磚的掛窯皮性最好,鎂鉻磚次之,鎂鋁磚的掛窯皮性最差。
常見(jiàn)堿性磚的掛窯皮性
窯皮的維護(hù)
1.掛上窯皮
一般情況下,掛窯皮需要較長(zhǎng)的時(shí)間(1~3d)。掛窯皮的過(guò)程中,要求窯皮逐漸增厚,速率不要過(guò)快,以免掛上疏松的窯皮。
掛窯皮時(shí),要求窯體規(guī)整完好,橢圓度正常,窯運(yùn)行穩(wěn)定,盡量減少開(kāi)停窯的次數(shù)。
掛窯皮時(shí),要求生料、煤粉的成分穩(wěn)定適當(dāng),與所處窯溫適應(yīng),火焰位置與溫度場(chǎng)保持穩(wěn)定,以形成數(shù)量和黏度適當(dāng)、穩(wěn)定的熔體。
掛窯皮時(shí),要求窯料和襯磚互相適應(yīng),有利于窯料黏附磚面并適度滲入磚內(nèi),使窯皮穩(wěn)定存在于磚體之上。
開(kāi)始掛窯皮時(shí),喂料為正常的65%~70%,窯速適當(dāng)減慢。當(dāng)窯料接近燒成帶后,適當(dāng)加大風(fēng)、煤,使耐火磚表面“發(fā)汗”,但不得“燒流”。窯料到達(dá)燒成帶后,要確保燒熟,但不能燒大火,還要控制結(jié)粒較小而均勻。熟料大的似核桃,小的似花生米,小顆粒占80%以上,翻滾靈活。以后逐步加大喂料,至第9班時(shí)完全揮發(fā)正常。
如果按照正常操作不能掛上窯皮,就要尋找問(wèn)題的原因,采取針對(duì)性措施加以解決。從耐火材料來(lái)看,掛窯皮的溫度區(qū)間的下限是耐火磚的“發(fā)汗”溫度,溫度上限是窯皮的“燒流”溫度。從水泥熟料來(lái)看,掛窯皮溫度區(qū)間的下限是開(kāi)始結(jié)粒溫度,溫度上限是窯料結(jié)粒明顯粗大的溫度。兩個(gè)區(qū)問(wèn)的交集(彼此重合部分)就是掛窯皮溫度范圍。
一般情況下,掛不上窯皮的原因都是掛窯皮溫度范圍過(guò)窄或者該溫度范圍不存在。所以,若耐火材料的發(fā)汗溫度過(guò)高,制磚時(shí)就要添加有利于熟料黏附的物質(zhì)。例如,磷酸鹽磚依靠添加黏土獲得類(lèi)似于黏土磚的掛窯皮性。如果是熟料結(jié)粒溫度過(guò)低,就要提高鋁率或硅率。例如,由磷酸鹽磚改用鎂磚時(shí),提高熟料的鋁率解決了掛窯皮的問(wèn)題。如果問(wèn)題已經(jīng)出現(xiàn),既不能更換耐火材料,也來(lái)不及調(diào)整熟料率值,就需要改變操作。例如,必要時(shí)可以采用鼓風(fēng)強(qiáng)制冷卻窯體的方法,通過(guò)逐步增加冷卻風(fēng)量,掛上窯皮。如果采取措施及時(shí),掛上窯皮后,仍可獲得較長(zhǎng)使用壽命。
2.維護(hù)窯皮
掛好窯皮只是長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的第一步,更重要的是保護(hù)好窯皮,為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。維護(hù)窯皮的措施是:
①穩(wěn)定熱工制度,保持快轉(zhuǎn)率在85%以上;
②控制火焰形狀,不使其刷窯皮;
③避免燒大火、燒頂火,嚴(yán)禁燒流或跑黃料,保證熟料結(jié)粒細(xì)小均勻,5~20mm的小顆粒占80%以上,翻滾靈活,進(jìn)冷卻機(jī)微有灰塵揚(yáng)起;
④發(fā)現(xiàn)窯皮不好,要及時(shí)補(bǔ)掛。







