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水泥回轉窯中耐火磚的損耗機理解析

時間:2018-09-03

水泥回轉窯是熟料生產線的核心關鍵設備,回轉窯中耐火磚的使用效果直接關系到水泥窯的有效運轉率。

  回轉窯中耐火磚的損耗主要來自三個方面:化學損耗,熱損耗和機械損耗。

  

耐火磚


  化學損耗主要來自三個方面:

  1.堿鹽滲透(侵蝕):

  2.熟料液相滲透(侵蝕)

  3.氧化還原現象

  堿鹽滲透會導致火磚微觀結構密實化,失去了熱機械強度(彈性),火磚在受滲透區域和未滲透區域之間的界面形成了裂縫。硅酸鈣類火磚陶瓷結合的腐蝕導致火磚陶瓷結合強度嚴重的喪失。新形成的相孤立地存在于火磚孔隙中,沒有結合強度。其結果是火磚形成了裂縫,最終火磚熱面剝落下來。


  熟料液相滲透(侵蝕),這種損耗同樣屬于熱損耗的一種。因配料不當或窯喂料過燒而產生了過多的熟料液相。僅在火磚熱面看到了熟料液相滲透,多數情況下長著厚窯皮。被侵蝕區域的火磚結構嚴重密實化并且基質受到嚴重腐蝕。經常還可見火磚基質結團并且形成粗大孔隙。侵蝕區域失去了熱機械強度,導致裂縫形成并最終剝落。


  除了熟料液相的滲透,熱損耗主要還來自過燒和熱震。


  耐火磚在距窯口4~8米的位置由于過燒導致快速剝落。更有極端的案例顯示,嚴重過燒情況下火磚的快速損耗非常嚴重,同樣情況,高鋁磚的過燒也會嚴重損耗耐火磚。


  熱震會造成火磚應力過高,主要發生在開窯階段,此時操作工況還不穩定。當窯皮垮落時,熱震即會產生,尤其厚窯皮垮落區域。熟料窯皮的垮落還會產生一定的機械應力,其和熱震共同疊加作用在耐火磚上。耐火磚熱面剝落即為其結果。如果耐火磚的微觀結構在熱化學作用下變質了如熟料液相或堿鹽滲透了則熱震的影響更為加劇。


耐火材料


  機械損耗產生的原因主要有以下幾點:

  1.窯筒體變形

  2.磚襯不穩定

  3.磚襯推力過大

  4.橢圓度偏大

  5.砌筑不當也會造成額外的機械應力

  6.機械負荷過大會產生以下跡象

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