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技术丨提高水泥窑用耐火材料的几点策略
20世纪80年代以来,大量固体废弃物被用作原料、燃料,致使耐火材料所承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅度增加,使用周期缩短,耐火材料消耗增加。一些耐火材料公司针对上述市场需求情况,推出了一批新品种耐火材料、新的设计技术和施工技术,延长使用周期和降低耐火材料的消耗,取得明显的效果。现将应用较为广泛的新品种衬料及有关技术要求介绍如下:
1、碱性耐火材料
①镁铬砖。具有良好的高温性能,良好的抗SiO2侵蚀和抗氧化还原作用,及优良的高温强度,较好的挂窑皮能力,被大量使用在水泥窑烧成带。但在气体内铬化物含量超过10mg/m3,水溶液含铬量超过0.5mg/m3时,将对人体产生极为严重的危害,从20世纪80年代中期,由于环保、卫生等方面的原因,钢厂用耐火材料,镁铬砖的使用受到一定的限制。
5.合理选用耐火材料
根据预分解窑生产特点,以及窑内衬料所承受的化学及热应力、机械应力等,对于生产系统各主要设备内耐火材料的选用大致如下:
①烧成带和上下过渡带均使用碱性砖,其品种有镁铬砖、尖晶石砖、含锆和不含锆的特种镁砖及白云石砖等。在窑皮不稳定甚至常有露砖的过渡带内一般选用尖晶石砖,在碱硫侵蚀严重的窑内,选用硅莫砖(Sic浸渗高铝砖),在碱硫侵蚀低的窑内也可选用镁铬砖。生产规模小、窑温低、碱硫侵蚀低的上过渡带后端可考虑特种高铝砖。在分解带内的热端部位,若砖受侵蚀较快,寿命太短,也可采用硅莫砖或尖晶石砖,否则可用特种高铝质砖。分解带的其余部位,则应采用特种高铝质砖。
2.高铝质耐火材料
氧化铝含量小于25%的耐火材料,具有较好的抗碱侵蚀性能,漯河钢厂用耐火材料,但耐火度较低,济源钢厂用耐火材料,而氧化铝含量较高的耐火材料,其耐火度高,但抗碱侵蚀能力较差,当工业固体废弃物大量用作原燃料时,在超过1200℃的部位,出现碱富集,高铝质耐火材料很难适应。由于碳化硅具有较强的抗碱性能,与碱反应后,生成一层黏性极高的、又无裂纹的保护层。其sic具有极高的导热性能和耐磨蚀性能,南阳钢厂用耐火材料,所以由Al2O3、Sic组成的高耐碱性耐火材料相继出现,并产生非常好的效果,能满足烧成系统分解炉、回转窑、窑门、篦冷机、三次风管、前窑口等不同部位工况和需求。
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