硅莫磚在2000t/d預(yù)分解窯過渡帶的應(yīng)用

1 窯過渡帶襯料的使用損壞狀況

  2000t/d回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4m×60m,五級雙列預(yù)熱器帶DD型分解爐。窯用燃煤質(zhì)量較差,灰分高,揮發(fā)分低,煤粉燃燒速度慢,煤灰過多沉積,給回轉(zhuǎn)窯過渡帶(20~28m)區(qū)域造成了巨大壓力。表1為同等規(guī)模國內(nèi)部分預(yù)分解窯燃煤情況。

表1 國內(nèi)部分預(yù)分解窯燃煤情況

廠名
太行
順昌
江西
雙陽
云浮
北京
魯南
耀縣
Vad(%)
17~19
27
25
25
>30
32
33
29
Aad(%)
26
26
30
28
17
20
20
26
Qad(kJ)
25000
23020
21800
22600
>25100
23860
25450
22600

  過渡帶曾鑲砌過普通鎂鉻磚、直接結(jié)合鎂鉻磚、高荷軟磚和硅莫耐磨磚。

1.1 普通鎂鉻磚

  該磚熱震穩(wěn)定性較差,強(qiáng)度不高,由于窯內(nèi)熱工制度的波動,浮窯皮的粘帶及在該區(qū)域有時形成大蛋的磨損、沖刷,使磚爆頭嚴(yán)重,有時可見20~30mm的磚塊崩掉。由于筒體變形較大,雖然已預(yù)留膨脹縫,也有磚被擠碎的現(xiàn)象。該磚實(shí)際使用壽命最長為143d,最短僅為58d,平均在100d左右。

1.2 直接結(jié)合鎂鉻磚

  該磚由于鉻的減少等原因?qū)е缕鋵?dǎo)熱系數(shù)增加不少,窯筒體溫度較高,使用壽命為124d,僅用一次,未再用。

1.3 高荷軟磚

  曾試用過一次,使用壽命為48d。該磚荷軟溫度較鎂質(zhì)磚低,高的窯溫加上窯皮粘帶、熟料磨損等作用,使磚很快被消耗掉了。

2 硅莫磚的特點(diǎn)及砌筑部位

  通過近3年多的認(rèn)識和探索,認(rèn)為該窯過渡帶應(yīng)使用高荷軟溫度、高強(qiáng)度、高耐磨蝕、低導(dǎo)熱及抗剝落的硅莫耐磨磚。

  該磚的化學(xué)成分主要為Al2O3和SiO2,顯氣孔率較低,這樣就大大減少了窯料及燃煤熔體和以硫酸堿、氯化堿為主的揮發(fā)性組分的滲入、熔蝕并形成低熔點(diǎn)礦物的可能性,從而使該磚熱面變質(zhì)層的增長速度大大遲緩。因?yàn)樵摳G尚處于試生產(chǎn)期,熱工制度波動較大,過渡帶磚所受的壓力、拉力、扭力和剪力的綜合機(jī)械作用較強(qiáng),硅莫磚屬于硅酸鋁質(zhì)耐火材料,熱震穩(wěn)定性比堿性磚好,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也遠(yuǎn)高于堿性磚,對機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、化學(xué)反應(yīng)和過熱、熱疲勞等綜合損壞作用的抵抗能力比較強(qiáng)。表2為過渡帶所用各種磚的性能指標(biāo)。

表2 過渡帶20~28m區(qū)域用磚的性能

項(xiàng)目
普通鎂鉻磚
直接結(jié)合鎂鉻磚
高荷軟磚
硅莫耐磨磚
MgO(%)
71
>75
 
 
SiO2(%)
<2.0
<2.5
 
<28
Cr2O3(%)
12
≥7
 
 
Al2O3(%)
5
 
79.86
>65
Fe2O3(%)
4.5
 
2.04
 
體積密度(g/cm3)
2.8~2.9
>2.9
2.8
>2.5
顯氣孔率(%)
19~21
≤18
19
13~15
冷壓強(qiáng)度(Mpa)
25~45
≥40
78.3
>65
荷軟溫度
(T0.2℃)
1570
≥1620
1490
>1500
熱震穩(wěn)定
(水冷-1100℃,次)
4~6
≥8
 
優(yōu)(風(fēng)冷)
導(dǎo)熱系數(shù)
(W/(M·K))
2.0~2.2
3.0
1.3
<2.7

3 作用情況

  (1)1997年2月18日至3月17日的一個月里在回轉(zhuǎn)窯過渡帶20~28m區(qū)域第一次使用硅莫磚,由于窯上檢修,不得不更換。殘磚磚面平整,棱角分明,無結(jié)皮炸裂、剝落、侵蝕等現(xiàn)象,與新磚無異。
  (2)第二次使用硅莫磚定在1997年3月31日至11月24日因庫滿停車檢修,更換。使用壽命為175d,殘磚厚度為110~130mm,估計還能運(yùn)轉(zhuǎn)一個月左右。其間6月18日定檢進(jìn)窯觀察該磚磚面稍有侵蝕,但很平整,棱角分明,無爆頭剝落現(xiàn)象,中間磚溝仍在。

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