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水泥回转窑中耐火砖的损耗机理解析

时间:2018-09-03

水泥回转窑是熟料生产线的核心关键设备,回转窑中耐火砖的使用效果直接关系到水泥窑的有效运转率。

  回转窑中耐火砖的损耗主要来自三个方面:化学损耗,热损耗和机械损耗。

  

耐火砖


  化学损耗主要来自三个方面:

  1.碱盐渗透(侵蚀):

  2.熟料液相渗透(侵蚀)

  3.氧化还原现象

  碱盐渗透会导致火砖微观结构密实化,失去了热机械强度(弹性),火砖在受渗透区域和未渗透区域之间的界面形成了裂缝。硅酸钙类火砖陶瓷结合的腐蚀导致火砖陶瓷结合强度严重的丧失。新形成的相孤立地存在于火砖孔隙中,没有结合强度。其结果是火砖形成了裂缝,最终火砖热面剥落下来。


  熟料液相渗透(侵蚀),这种损耗同样属于热损耗的一种。因配料不当或窑喂料过烧而产生了过多的熟料液相。仅在火砖热面看到了熟料液相渗透,多数情况下长着厚窑皮。被侵蚀区域的火砖结构严重密实化并且基质受到严重腐蚀。经常还可见火砖基质结团并且形成粗大孔隙。侵蚀区域失去了热机械强度,导致裂缝形成并最终剥落。


  除了熟料液相的渗透,热损耗主要还来自过烧和热震。


  耐火砖在距窑口4~8米的位置由于过烧导致快速剥落。更有极端的案例显示,严重过烧情况下火砖的快速损耗非常严重,同样情况,高铝砖的过烧也会严重损耗耐火砖。


  热震会造成火砖应力过高,主要发生在开窑阶段,此时操作工况还不稳定。当窑皮垮落时,热震即会产生,尤其厚窑皮垮落区域。熟料窑皮的垮落还会产生一定的机械应力,其和热震共同叠加作用在耐火砖上。耐火砖热面剥落即为其结果。如果耐火砖的微观结构在热化学作用下变质了如熟料液相或碱盐渗透了则热震的影响更为加剧。


耐火材料


  机械损耗产生的原因主要有以下几点:

  1.窑筒体变形

  2.砖衬不稳定

  3.砖衬推力过大

  4.椭圆度偏大

  5.砌筑不当也会造成额外的机械应力

  6.机械负荷过大会产生以下迹象

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