当前位置: 窑炉 >> 窑炉优势 >> 简单介绍水泥窑对耐火材料的性能要求
在水泥行业,生产水泥所用的工艺方法随着所用窑炉的改变产生了系列的质变和量变,推动了整个行业的快速发展,水泥窑型先后经历了竖窑-机械立窑-湿法回转窑-新型干法回转窑几个阶段的发展,干法生产水泥是目前最为成熟稳定的水泥生产工艺,随着水泥行业的发展,干法回转窑的熟料产量从早期的每天吨、吨、吨、吨逐步发展到了-1吨/天,而且随着国家环保政策的要求,利用干法水泥窑协同处置垃圾和危险废弃物已经成为行业趋势,但是在利用用水泥窑协同处置危废工作发展迅速的同时,水泥窑的工况条件呈现恶化趋势,加剧了水泥窑用耐火材料的损毁。
新型干法水泥生产线的使用特点如下:
1.碱及硫、氯等挥发性组份侵蚀由于预分解窑充分利用余热预热入预热器的生料,碱的硫酸盐和氯化物挥发、凝聚,反复循环,使得这些组份在窑中富集,与原始生料相比在最热级预热器的窑料中R2O增加5倍,SO3增加3~5倍。相应部位的窑气中这些组份的含量也大为增加。耐火材料表面温度为~℃的部位,包括预热器、分解炉、上升烟道、下料斜坡、窑筒后部甚至窑门罩和篦冷机热端所用的粘土砖和普通高铝砖受到来自窑料和窑气碱化合物的侵蚀,形成膨胀性矿物使耐火材料开裂剥落,发生“碱裂”破坏。并且硫、氯等挥发物组分在上述部位耐火材料表面形成结皮,影响窑的正常运行。近年来,随着环保要求的提高,利用水泥回转窑协同处理生活垃圾成为水泥行业发展趋势,物料中的硫氯碱成分含量更高,矿物组分更复杂,对耐火材料的抗侵蚀性能有了更高要求。
2.窑的温度提高对耐火材料的破坏加剧
大型预分解窑多采用篦式篦冷机和多风道喷煤管,篦式篦冷机热回收率高,二次风温可达℃,多风道喷煤嘴一次风量较少,因此火焰温度提高很多,出窑熟料温度可达℃,使得窑口、冷却带、烧成带、过渡带、分解带甚至窑门罩、篦冷机的温度水平远高于传统窑的相应部位。温度提高不仅对耐火材料提出更高的耐火要求,而且温度的提高加剧了窑料对耐火材料的化学侵蚀,用于传统窑相应部位的材料在预分解窑上寿命急剧下降。
3.窑的单位产量提高,窑筒转速加快预分解窑产量较之相同直径的传统窑提高2倍以上。窑的转速达到3~4转/分,更高甚至达到7转以上,回转窑高速运转不但机械应力大为增加,由于窑径大,单位长度衬砖的自重相对要重,窑速高、窑温高、单位时间熟料通过量大,因而窑衬所受的热应力、机械应力远比传统窑上要大得多,同时窑衬每转一周所受到的周期性温差的频率的增加使得造成热冲击的热应力破坏也同时加剧,因此预分解窑要求窑衬材料要有更高的整体稳定性和抗热震稳定性。
4.窑直径加大,长径比缩短,保护性窑皮的稳定性较差大型预分解窑的直径增大,目前吨/日的窑直径为4米,吨/日窑直径为4.8米,目前最大的日产1T/D回转窑的直径更达到了6.2米,同时窑的长度却日益缩短,长径比从最早的大于15,降到了10到11,加之窑速加快,从常规的2-3转/分钟提高到6-7转/分钟,机械振动和机械应力加剧,椭圆度绝对差值也大幅增加,因而作为高温带窑衬的保护性窑皮更易脱落,不易粘挂,所以要求用于高温带耐火材料除有更耐高温熟料侵蚀及热震稳定性,还需有更易粘挂窑皮的性能。