大型水泥回轉(zhuǎn)窯用新型耐火材料簡介
近年來，隨著國內(nèi)水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，旋窯生產(chǎn)越來越大型化，水泥日產(chǎn)量不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好的抵抗機械應(yīng)力破壞的能力。前一階段，我們國內(nèi)回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、尖晶石系列；在預(yù)熱帶采用了抗剝落、高強耐堿磚系列，效果尚好，基本能滿足回旋窯運行的要求，同時也反映出以上材料一些不足：用于過渡帶的尖晶石磚系列由于它的導(dǎo)熱系數(shù)大，窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設(shè)備的正常運行；用于預(yù)熱帶的抗剝落磚體積密度大，增加了窯筒體負重，對動力裝置影響較大；用于預(yù)熱器、三次風(fēng)管的高強耐堿磚體積密度大，保溫性能差，達不到保護裝置、節(jié)約能源的要求。為使各段耐火材料在整條窯上同步使用，延長耐火材料的使用壽命，我公司做了大量的工作，同時借鑒國內(nèi)外先進的技術(shù)和理論依據(jù)，對水泥回旋窯用耐火材料進行綜合的技術(shù)開發(fā)和耐材配套使用的研究，開發(fā)出了更具有技術(shù)優(yōu)勢的替代產(chǎn)品：硅莫磚系列（用于過渡帶，替代堿性材料）、輕質(zhì)抗剝落磚（用于預(yù)熱帶，替代耐堿磚）、輕質(zhì)耐堿磚（用于預(yù)熱器、三次風(fēng)管，替代高強耐堿磚），對整條水泥旋窯耐火材料的合理使用有很好的心得，經(jīng)過近幾年來用戶的廣泛使用，已達到整條水泥窯耐火材料同步使用的理想效果。對2500t/d及2500t/d以上水泥窯配套用耐火材料同樣我們也作了詳細的技術(shù)分析，提出我們的建議，謹供各單位參考！
硅莫磚在5000T/D大型水泥窯上的應(yīng)用
近年來，隨著國內(nèi)水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，旋窯生產(chǎn)越來越大型化，5000T/D及5000T/D以上大型水泥旋窯越來越普遍，水泥窯日產(chǎn)量的不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好耐磨性、抗侵蝕性及抵抗機械應(yīng)力破壞的能力。前一階段，從國內(nèi)開始生產(chǎn)5000T/D大型水泥回旋窯，我公司就長期跟蹤這些廠家的耐火材料的配套使用問題，根據(jù)我公司長期給水泥生產(chǎn)廠家配套耐火材料的經(jīng)驗結(jié)合水泥生產(chǎn)廠家反饋的寶貴意見，發(fā)現(xiàn)旋窯在兩個部位耐火材料的使用上急需解決問題：
一、三次風(fēng)管彎頭部位（使用部位見圖1）
三次風(fēng)管道的耐火材料使用上，很多廠家根據(jù)設(shè)計要求，大多采用耐堿澆注料，耐堿澆注料施工方便，價格便宜，但是，三次風(fēng)管道內(nèi)的熱風(fēng)溫度只有800～1000℃，不足以使?jié)沧⒘显谑褂眠^程中能自身燒結(jié)，從而不能達到設(shè)計要求的強度，不能滿足使用要求；由于水泥窯的大型化，窯門罩相對變大，引起三次風(fēng)管道內(nèi)的風(fēng)速過大，蓖冷機內(nèi)帶有大量粉塵的氯堿煙氣在三次風(fēng)管道內(nèi)高整運旋，對三次風(fēng)管道特別在其Y型部件和彎頭處以及封閉閥處，產(chǎn)生劇烈的沖刷和氯堿侵蝕，引起澆注料的疏松和剝落；由于極其嚴重的磨損，有的廠家澆注料只能使用兩個月，產(chǎn)生很多問題。因此，在三次風(fēng)管道內(nèi)（特別在彎頭部位）破壞嚴重但能使用磚的部位，我廠推薦使用耐磨磚，磚設(shè)計為三個型號，配套使用，可以保證使用五年以上！
二、燒成帶與過渡帶結(jié)合部位（前過渡帶）（使用部位見圖2）
國內(nèi)回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、鎂鋁尖晶石系列，效果尚好，基本能滿足回旋轉(zhuǎn)窯運行的要求，但同時也反映出材料一些不足：過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內(nèi)，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，襯磚導(dǎo)熱系數(shù)大，熱震穩(wěn)定性差，使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設(shè)備的正常運行；在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。針對這一特殊窯況，我公司聯(lián)合國家建材研究所、洛陽耐火材料研究院開發(fā)了硅莫磚，由于該磚的導(dǎo)熱系數(shù)低，故采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用其它襯磚平均降低40℃；由于硅莫磚添加了部分進口原材料，使得磚耐磨性能好，熱震穩(wěn)定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶，而且使用周期長；硅莫襯磚的成分和結(jié)構(gòu)對窯料有一定的適應(yīng)性，有利于窯料粘附磚面并適度滲入磚內(nèi)，窯皮能與磚面密合粘附且在磚內(nèi)形成機械錨固，使窯皮穩(wěn)定存在于磚體上，所以該磚達到了高鋁質(zhì)材料和堿性材料的最佳結(jié)合點，既有高鋁質(zhì)材料荷重軟化溫度高、耐磨性能好的優(yōu)點又能掛上窯皮，在正常厚度窯皮的保護下，該磚面溫度由無窯皮時的1400℃左右降到600℃左右，磚內(nèi)溫度梯度顯著地平穩(wěn)，顯著地抑止了滲入變質(zhì)破壞作用，極為有效地延長了該磚襯的使用壽命，而且該部位窯體表面也顯著地降溫，對保護動力裝置和窯襯的壽命極為有利，也顯著的節(jié)約了煤炭的使用，降低了單位熟料的成本：
在此提出我們的建議，謹供各單位參考！
近年來，隨著國內(nèi)水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，旋窯生產(chǎn)越來越大型化，水泥日產(chǎn)量不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好的抵抗機械應(yīng)力破壞的能力。前一階段，我們國內(nèi)回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、尖晶石系列；在預(yù)熱帶采用了抗剝落、高強耐堿磚系列，效果尚好，基本能滿足回旋窯運行的要求，同時也反映出以上材料一些不足：用于過渡帶的尖晶石磚系列由于它的導(dǎo)熱系數(shù)大，窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設(shè)備的正常運行；用于預(yù)熱帶的抗剝落磚體積密度大，增加了窯筒體負重，對動力裝置影響較大；用于預(yù)熱器、三次風(fēng)管的高強耐堿磚體積密度大，保溫性能差，達不到保護裝置、節(jié)約能源的要求。為使各段耐火材料在整條窯上同步使用，延長耐火材料的使用壽命，我公司做了大量的工作，同時借鑒國內(nèi)外先進的技術(shù)和理論依據(jù)，對水泥回旋窯用耐火材料進行綜合的技術(shù)開發(fā)和耐材配套使用的研究，開發(fā)出了更具有技術(shù)優(yōu)勢的替代產(chǎn)品：硅莫磚系列（用于過渡帶，替代堿性材料）、輕質(zhì)抗剝落磚（用于預(yù)熱帶，替代耐堿磚）、輕質(zhì)耐堿磚（用于預(yù)熱器、三次風(fēng)管，替代高強耐堿磚），對整條水泥旋窯耐火材料的合理使用有很好的心得，經(jīng)過近幾年來用戶的廣泛使用，已達到整條水泥窯耐火材料同步使用的理想效果。對2500t/d及2500t/d以上水泥窯配套用耐火材料同樣我們也作了詳細的技術(shù)分析，提出我們的建議，謹供各單位參考！
硅莫磚在5000T/D大型水泥窯上的應(yīng)用
近年來，隨著國內(nèi)水泥工業(yè)的不斷發(fā)展，旋窯生產(chǎn)越來越大型化，5000T/D及5000T/D以上大型水泥旋窯越來越普遍，水泥窯日產(chǎn)量的不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好耐磨性、抗侵蝕性及抵抗機械應(yīng)力破壞的能力。前一階段，從國內(nèi)開始生產(chǎn)5000T/D大型水泥回旋窯，我公司就長期跟蹤這些廠家的耐火材料的配套使用問題，根據(jù)我公司長期給水泥生產(chǎn)廠家配套耐火材料的經(jīng)驗結(jié)合水泥生產(chǎn)廠家反饋的寶貴意見，發(fā)現(xiàn)旋窯在兩個部位耐火材料的使用上急需解決問題：
一、三次風(fēng)管彎頭部位（使用部位見圖1）
三次風(fēng)管道的耐火材料使用上，很多廠家根據(jù)設(shè)計要求，大多采用耐堿澆注料，耐堿澆注料施工方便，價格便宜，但是，三次風(fēng)管道內(nèi)的熱風(fēng)溫度只有800～1000℃，不足以使?jié)沧⒘显谑褂眠^程中能自身燒結(jié)，從而不能達到設(shè)計要求的強度，不能滿足使用要求；由于水泥窯的大型化，窯門罩相對變大，引起三次風(fēng)管道內(nèi)的風(fēng)速過大，蓖冷機內(nèi)帶有大量粉塵的氯堿煙氣在三次風(fēng)管道內(nèi)高整運旋，對三次風(fēng)管道特別在其Y型部件和彎頭處以及封閉閥處，產(chǎn)生劇烈的沖刷和氯堿侵蝕，引起澆注料的疏松和剝落；由于極其嚴重的磨損，有的廠家澆注料只能使用兩個月，產(chǎn)生很多問題。因此，在三次風(fēng)管道內(nèi)（特別在彎頭部位）破壞嚴重但能使用磚的部位，我廠推薦使用耐磨磚，磚設(shè)計為三個型號，配套使用，可以保證使用五年以上！
二、燒成帶與過渡帶結(jié)合部位（前過渡帶）（使用部位見圖2）
國內(nèi)回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、鎂鋁尖晶石系列，效果尚好，基本能滿足回旋轉(zhuǎn)窯運行的要求，但同時也反映出材料一些不足：過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內(nèi)，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，襯磚導(dǎo)熱系數(shù)大，熱震穩(wěn)定性差，使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設(shè)備的正常運行；在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。針對這一特殊窯況，我公司聯(lián)合國家建材研究所、洛陽耐火材料研究院開發(fā)了硅莫磚，由于該磚的導(dǎo)熱系數(shù)低，故采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用其它襯磚平均降低40℃；由于硅莫磚添加了部分進口原材料，使得磚耐磨性能好，熱震穩(wěn)定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶，而且使用周期長；硅莫襯磚的成分和結(jié)構(gòu)對窯料有一定的適應(yīng)性，有利于窯料粘附磚面并適度滲入磚內(nèi)，窯皮能與磚面密合粘附且在磚內(nèi)形成機械錨固，使窯皮穩(wěn)定存在于磚體上，所以該磚達到了高鋁質(zhì)材料和堿性材料的最佳結(jié)合點，既有高鋁質(zhì)材料荷重軟化溫度高、耐磨性能好的優(yōu)點又能掛上窯皮，在正常厚度窯皮的保護下，該磚面溫度由無窯皮時的1400℃左右降到600℃左右，磚內(nèi)溫度梯度顯著地平穩(wěn)，顯著地抑止了滲入變質(zhì)破壞作用，極為有效地延長了該磚襯的使用壽命，而且該部位窯體表面也顯著地降溫，對保護動力裝置和窯襯的壽命極為有利，也顯著的節(jié)約了煤炭的使用，降低了單位熟料的成本：
在此提出我們的建議，謹供各單位參考！
圖1
耐火材料使用示意圖（圖2）
過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內(nèi)，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，便時掛時掉，如果使用鎂鋁尖晶石磚，由于該磚掛不住也掛不好窯皮，使得該磚導(dǎo)熱系數(shù)大，熱震穩(wěn)定性差的缺點暴露無遺。由于該磚導(dǎo)熱系數(shù)大（≥2.6w/m.k）使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設(shè)備的正常運行；該磚熱震穩(wěn)定性差，在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。由于硅莫磚的導(dǎo)熱系數(shù)（≤1.7 w/m.k）要大大低于鎂鋁尖晶石磚，所以采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用鎂鋁尖晶石磚平均降低40℃，即節(jié)約了能源又減輕了設(shè)備自重，達到保護設(shè)備的目的。而且由于硅莫磚耐磨性能好，熱震穩(wěn)定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶。
使用硅莫磚與鎂鋁尖晶石磚窯筒體外壁溫度示意圖
硅莫磚和尖晶石磚節(jié)能效果對比
大型水泥窯前過渡帶所使用的耐火材料原設(shè)計為進口尖晶石磚，隨著國內(nèi)水泥行業(yè)的發(fā)展，市場逐漸擴大，價格競爭趨于白熱化，進口尖晶石磚價格偏高、窯筒體外壁溫度偏高，為了降低熟料單位成本，提高市場競爭力，以海螺集團為首的水泥生產(chǎn)廠家提出耐火材料國產(chǎn)化、節(jié)能降耗等目標！
為了滿足水泥生產(chǎn)廠家和適應(yīng)市場的需要，江蘇國窯科技有限公司研制開發(fā)了硅莫磚，分別在新疆、河北、安徽、重慶等地區(qū)的大型水泥生產(chǎn)廠家使用，硅莫磚不但導(dǎo)熱系數(shù)低、耐磨性能好，熱震穩(wěn)定性高、使用周期長！節(jié)能效果非常明顯！
