石灰竖窑内衬损坏的原因解决方法

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    石灰竖窑内衬损坏机理分析
    (1)煅烧带上移造成预热带承受高温反应。
    其原因:一是风气配分失调;二是引风过大;三是出灰量少或出灰时间间隔过长。
    (2)石灰石碱性氧化物易与硅酸硅质耐火砖在高温下发生化学反应。
    其中CaO与Al2O3在熔融温度为1545℃的条件下,生成3CaO·Al2O3。由于原料带入杂质中有Fe2O3,在熔点为1415℃时生成4CaO·Fe2O3·Al2O3,在窑的高温区,当局部产生超过1400℃高温时,此部位的衬砖就会产生低熔物熔化而熔融损坏。而在正常的煅烧温度范围内,石料带入的杂质(泥沙中含有SiO2、Na2O、K2O)和石灰石在一起与硅酸铝质耐火砖反应生成3CaO·Al2O3为基质的四元、五元矿物,其熔点更低。同时在高温条件下,在窑壁处已分解的CaO沿着衬砖工作面的气孔侵入与砖内的岩相发生化学反应,也会生成上述有关低熔点盐类,使砖的工作面被侵蚀软化,这种侵蚀会不断向砖内部渗透扩散,同时衬砖受热应力作用以及在高温下砖内部的重结晶体积膨胀,使砖的工作面产生龟裂导致结构疏松,为以后的坏损埋下隐患。
    (3)
    窑壁效应的影响。
    竖窑生产不可避免的存在“窑壁效应”,有时由于窑透气性不好,通风阻力增大,可形成较大的“窑壁效应”,使窑周易出现超过1400℃高温,如前面所述预热带东侧比西侧损毁轻的原因,就是布料偏析产生窑壁效应后,东侧透气性差,而西侧透气好,造成高温偏析所至(针对这一现象在后边如何改进有所论述),当煅烧带上移之后,在燃烧区窑周形成1400~1500℃的高温,使用的粘土砖或高铝砖会很快损坏。
    (4)
    窑壁结瘤的影响。
    窑壁挂上比较薄的一层瘤子(结圈),对窑内衬可以起到一定的保护作用,避免耐火砖裸漏在火焰之中,如果瘤子较厚就影响窑内的风量分布及下料顺畅,就起到了反作用。我厂使用的石灰石,杂质含量时常超标,尤其雨季,泥沙附着在石灰石上一起入窑煅烧,从观察孔很容易看到结瘤现象。杂质与CaO在高温下反应生成4CaO·Fe2O3·Al2O3、CaO·Al2O3及熔渣粘结在窑壁上,形成窑壁挂瘤。在高温下瘤块越结越大、越结越牢,还可能增加砖体内的液相量,降低砖的强度。受物料冲击拉动,一旦瘤块剥落将会把耐火砖拉松或随瘤块一起脱落。在一套窑衬砖使用的后期时常有衬砖粘带掉落现象,可见窑衬的使用后期,结瘤是影响炉龄的重要因素。
    (5)
    停窑的影响。
    该厂6×155m3白灰竖窑使用高炉煤气做燃料,高炉顺行,才有可能得到稳定的煤气供给。由于近几年公司技改项目较多,用煤气的地方多,管网煤气不够平衡,致使竖窑经常性的勒令停窑,随后又重新升温,这就意味着耐火砖又要经历一次冷热交变的过程。耐火砖经历急冷急热,内部容易开裂,一层一层剥落,在停窑恢复生产后,在成品链板上发现有的瘤子上面还有0.5cm左右厚的耐火材料,这是由于经常临时停窑后温度应力造成的。
    (6)
    窑衬砖砌筑质量的影响。
    砌筑质量的好坏直接影响窑的运转周期。如果砌筑的不好而产生掉砖现象。窑及局部会出现高温,严重时窑皮会见红,砖环之间要留有一定的温度变化缝隙,是为耐火砖受热膨胀而留下的空间。如果砖缝太小,耐火砖受热膨胀而造成相互挤压而破碎,也会影响使用寿命;如果耐火泥的水分比较大或砖缝耐火泥不饱满且较厚,在点火烘窑过程中由于水分的剧烈蒸发,就会产生大的收缩缝或裂纹,为衬砖的掉落埋下隐患。
    延长竖窑耐火砖内衬使用寿命的5条措施
    竖窑炉龄的长短主要取决于耐火砖的使用周期,所以分析和研究石灰竖窑耐火衬砖损毁机理,找出损毁原因,并采取相应的预防措施,可以大大延长石灰竖窑的窑龄,降低生产成本。
    延长竖窑内衬耐火砖砖使用寿命的措施
    (1)
    保证砌筑质量,特别是砖缝要符合设计要求,泥浆要饱满,耐火泥在搅拌过程中水灰比要达到要求。不但要调整好布料,还要减少上料过程中物料间的落差,避免产生大量粉末影响窑的透气率。选择适合窑炉各部位工作条件的窑衬材质,要求一是料纯,二是荷重软化高,三是气孔率小,四是抗热震性好。
    (2)
    制定合理的煅烧制度,稳定工艺操作,减少窑壁效应。我厂把煅烧温度控制在1150℃左右,主烧工还要根据各带温度的变化情况及时调节温度,使各带相对稳定,不允许煅烧带上下大幅度移动,即使停窑时也要根据情况每隔1~2h活一次窑。
    (3)
    炉况的判断,在煅烧过程中,料面下降均衡,相同出灰时间料面下降深度大体一样,各带温度稳定,这是炉况正常标志。如果某带某点温度突然大波动,或出窑时料面不下降,灰温过高,或风压突然升高,送风不进,或炉有明火现象,都表明炉况异常,需及时处理。
    (4)严把原料石灰石入厂、入窑关口,尽量减少小粒度石灰石和粉末的入窑对窑况的影响。

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