生產操作對耐火材料使用壽命的影響
生產操作對耐火材料使用周期的影響機理復雜,因素較多,下面就大型預分解窯從兩個主要方面加以分析。
1.煅燒溫度過高引起的磚損傷
大型預分解窯使用預熱器和分解爐,以及高效篦式冷卻機和多風道噴煤嘴,入窯生料的分解率達90%以上,窯頭和窯頭罩又加強了密閉和隔熱,火焰溫度可達到1700℃以上,甚至接近2000℃。其過渡帶、燒成帶、冷卻帶、窯頭罩、冷卻機的喉部和高溫區,以及噴嘴外側部位的工作溫度遠高于傳統窯相應部位的。即使采用優質材料,大型回轉窯的過渡帶、燒成帶和冷卻帶的窯襯壽命一般在0.5~1年,短的甚至僅3~5個月。窯口和噴嘴襯料壽命一般只有0.5~1年甚至更短,窯頭罩和冷卻機喉部窯襯壽命約2年。因此,在窯的試生產階段,這種窯的年運轉率一般僅為70%~75%,少數能達85%~90%。如果預熱器、分解爐的預分解程度很不穩定,會使窯內各工藝帶位置經常變動,必將導致窯操作不穩定,窯襯損壞更快。因此嚴格控制并準確測量最高煅燒溫度必須引起重視,窯磚損傷40%的可能性是由于沒有掌握好窯內的最高煅燒溫度,或者沒有進行最高溫度的管理,所以最高溫度管理必須進入工藝管理過程,可結合火焰比色、測溫儀、熟料晶相分析等方法進行測試。
2.窯速較快引起的磚損傷
傳統回轉窯的轉速一般只有60~70r·h-1,大型預分解窯的轉速常達180~220r·h-1,甚至240r·h-1以上,回轉窯筒體的線速度達到1m·s-1以上。在高轉速、大直徑和高溫度的新型干法窯上,窯襯所受熱應力、機械應力和化學侵蝕的綜合破壞效應比傳統窯要大得多。這就要求新型干法窯的窯襯無論在冷態或熱態下,在窯轉動中均須具有足夠的強度和穩定性,在窯襯設計和耐火磚選型中都要保證更高的精準度,并要求更高的施工質量。在生產操作上,也不能一味追求高轉速,要做到物料、窯轉速和窯內煅燒狀況的匹配,才能達到最佳效果。
隨著水泥工業中應用的耐火材料品種不斷增加,在注重節能降耗的今天,水泥生產企業的科技人員應更多地了解耐火材料,更好地使用耐火材料,采取一系列措施維護好耐火材料,把耐火材料消耗降到最低水平。(中國建材報,由鄭州瑞泰耐火科技有限公司供稿)