新型干法回轉窯如何選耐火材料

　　伴隨著(zhù)回轉窯轉速的提高，加上窯內物料、氣體成分復雜且在高溫下會(huì )與耐火材料的表面發(fā)生復雜的化學(xué)作用，特別是堿氯硫等有害元素在窯尾的循環(huán)富集，加劇了對耐火材料的侵蝕和破壞。這些因素都對回轉窯用耐火材料提出了更高的要求。

　 一、影響新型干法回轉窯耐火磚壽命的因素

　　1、機械力作用

　　回轉窯是一個(gè)帶有傾斜角度橫臥的轉動(dòng)設備，這個(gè)傾斜角度使得窯內耐火磚有自然向窯頭擠壓的趨勢。

　　常溫下耐火磚的抗壓強度一般在50MPa以上，可抵抗耐火磚的擠壓，但隨著(zhù)窯內溫度升高，加上受到窯內堿性成分的侵蝕，耐火磚的耐壓強度會(huì )大幅下降，一旦超過(guò)耐壓極限，耐火磚就會(huì )損壞、掉落，造成紅窯事故，嚴重影響安全生產(chǎn)。

　　2、熱應力

　　窯爐在烘爐升溫過(guò)程中，耐火材料受高溫產(chǎn)生熱膨脹，造成相鄰耐火材料之間相互擠壓?；剞D窯內大量使用堿性磚的情況下，其膨脹率很大。因此，回轉窯點(diǎn)火烘窯初期嚴格按照升溫制度進(jìn)行升溫保溫，若升溫過(guò)快，窯筒體的溫度來(lái)不及升上去，不能補償耐火磚的膨脹，造成耐火磚的壓應力急劇升高。為確保耐火磚的使用壽命，須嚴格按照升溫曲線(xiàn)升溫。

　　3、化學(xué)侵蝕

　　耐火材料會(huì )受到高溫液相以及堿鹽等有害物質(zhì)和部分有害氣體的滲透侵蝕。高溫下熟料液相會(huì )與耐火磚表面發(fā)生化學(xué)反應，若煅燒溫度過(guò)高，熟料液相量升高，熟料與耐火材料的化學(xué)反應會(huì )加劇，導致熟料與耐火材料的熱端的反應層加深，因反應層與磚的內部結構存在差異，發(fā)生質(zhì)的變化。

　　這些化學(xué)侵蝕導致磚體失去穩定性，使其變得脆弱、容易剝落，并且空隙擴大，使得磚體更容易吸收水分?；瘜W(xué)侵蝕物質(zhì)還可能在磚體表面產(chǎn)生沉積物，進(jìn)一步影響磚體的性能，由于這些因素共同作用，降低了耐火磚的抗壓強度、耐熱性能和尺寸穩定性，從而縮短了回轉窯耐火磚的使用壽命。

　 二、回轉窯常用耐火材料的選擇

　　1、澆注料

　　回轉窯多采用高鋁澆注料，高鋁耐火澆注料是以高鋁質(zhì)原料為骨料和粉料，加入結合劑制成的耐火澆注料。高鋁耐火澆注料具有較高的機械強度和良好的抗熱震、抗磨蝕等性能。根據抗高溫熱應力及機械應力的不同，耐火澆注料Al2O3含量應從45%到95%，而施工方式又震搗、自流及噴射方式等，澆注料整體牢固，運行穩定。

　　2、鎂鋁、鎂鐵尖晶石磚

　　現代水泥回轉窯以干法水泥窯為主，而鎂質(zhì)堿性耐火材料在干法水泥回轉窯中得到應用，其中鎂鋁、鎂鐵尖晶石磚在水泥窯過(guò)渡帶與燒成帶的使用最為廣泛。鎂鋁、鎂鐵尖晶石磚均具有低ASR、優(yōu)異的耐堿性能、出色的抗堿鹽滲透性能，且無(wú)鉻低鐵，使產(chǎn)品可有效解決水泥窯常見(jiàn)的化學(xué)損壞情況，能夠保障水泥窯高效安全運轉，達到節能降耗的目的。

　　3、硅莫磚

　　硅莫磚以剛玉、莫來(lái)石和碳化硅為主晶相的復相材料，因其具有較好的耐磨性、抗侵蝕性和高溫力學(xué)性能，而且其使用壽命高于鎂鋁尖晶石磚，因此也在水泥回轉窯過(guò)渡帶得到廣泛應用。

　　由于硅莫磚結構致密、晶體穩定性強，使用中會(huì )在規模磚的表面形成連續的氧化硅致密層，對磚面起到保護作用，又因其熱導率高，耐磨性好，熱膨脹系數低，具有良好的抗熱震性能，特別適合沒(méi)有窯皮保護的過(guò)渡帶使用。

　 三、回轉窯整體配磚方案

　　中國某廠(chǎng)5000t/d生產(chǎn)線(xiàn)Φ4.8×72m回轉窯需要進(jìn)行整窯陪磚，真金耐火根據實(shí)際情況，設計配磚。

　　目前水泥窯用耐火材料基本離不開(kāi)MgO-Al2O3-SiO2三元相圖所界定的范圍，根據三種氧化物所含比例的大小分為鎂質(zhì)、硅質(zhì)和高鋁質(zhì)三種。同時(shí)結合不斷進(jìn)步的配料、成型和燒結工藝，生產(chǎn)出尖晶石類(lèi)和莫來(lái)石類(lèi)適合新型干法回轉窯使用的耐火材料，供回轉窯各帶選用。