1.1掌握炉窑特点
根据炉窑的构造,窑炉各部位工作特性及运行条件来选用耐火砖,做到有针对性的选用耐火砖。例如各种熔炼炉(如乎炉、反射炉)渣线及以下部位的炉衬及炉底,以受渣和金属熔体的化学侵蚀为主,其次才是温度骤变所引起的热应力作用,一般选用抗渣性优良的质,铬质耐火砖砌筑。渣线以上部位可选用铝砖或铬砖或高铝耐火砖砌筑。
1.2保证炉窑的正常运行及整体寿命
耐火砖作为窑炉内衬,要保证窑炉正常运行及整体的使用寿命,要使窑炉各部位所用的各种耐火砖之间合理配置,确定窑炉各部位及同一部位各层耐火砖的材质时,既要避免不同耐火砖之间发生化学反应而熔融损毁,又要保证各部位的均衡损耗,或在采取合理技术措施下达到均衡损耗,保证炉子整体使用寿命。
2.耐火砖的特性
2.1 采购耐火砖要做到对耐火砖的基础了解,如耐火砖的成分组成,耐火砖的物理性能及工作性能,作为窑炉内衬是否可以达到预期的效果,较好的发挥耐火砖的优良特性。如焦炉用硅砖,硅砖荷重软化温度高,能抵抗酸性炉渣的侵蚀,但是硅砖的抗热震性差,因此只能用于焦炉隔墙,长期的高温环境下发挥硅砖的荷软特性。
一、粒度与颗粒尺寸分布
粒度是指耐火原料的颗粒大小。颗粒尺寸分布(Particle Size Distribution,简写PSD)是指连续的、不同粒度级别(以mm,μm或筛孔网目表示)范围内,各粒度级别的颗粒所占的重量百分比。粘土类原料的颗粒尺寸分布对其可塑性、干燥性能、烧成性能都有很大影响。原料的颗粒尺寸分布对耐火制品的体积密度、气孔率、机械强度及热震稳定性等的影响也十分明显。要想得到质量稳定的耐火材料,除对原料的化学矿物组成有所要求外,对其颗粒尺寸分布也应有明确要求。
颗粒尺寸分布的测定通常用筛分分析与颗粒分析仪。筛分分析有干法筛分与水法筛分。由于受筛网孔径的限制,筛分分析适合于做较粗颗粒(>10μm)的颗粒分布测定。颗粒分析仪通常用于黏土及微分等级细颗粒的尺寸分布测定。 [2]
二、细度与比表面积
细度表示粉状原料的粗细程度,常以标准筛的筛余百分数或比表面积表示,也可用颗粒大小的百分比组成或单位重量物料的平均直径来表示。细度与粒度没有严格的区别,只是前者习惯于细粉状原料粗细程度的表示。
比表面积是指单位质量的原料所具有的表面积,单位为m/g。比表面积分外表面积和内表面积。理想的非孔性原料只有外表面积;但带有气孔的原料除外表面积之外尚有内表面积。比表面积的测定方法较多,常用的有气体吸附法、**分子吸附法和透气法等。
三、可塑性与结合性
物质受外力作用后发生变形而不产生裂纹,在外力解除后,变形的形态仍然保留而不再恢复原状的性能称为可塑性。可塑性是结合粘土的一个重要的成型工艺指标。可塑性与固体颗粒吸附水的性能、比表面积和水量有关,如黏土加水后,由于在大量黏土颗粒表面吸附一层水膜,使颗粒间既便于在外力作用下滑移,又具有一定的结合力,因而具有较高的可塑性。
可塑性的测量有可塑性指数法与可塑性指标法,也有用可塑水分来衡量的。可塑性指数是指泥料呈可塑状态时,含水量的变化范围,其值等于液性限度(液限)和塑性限度(塑限)之差。液限是泥料呈可塑状态时的上限含水量,当含水量**过液**,泥料呈半固体状态。液限与塑限之差,以百分数表示即为可塑性指数。
可塑性指标代表泥料的成型性能。方法是将泥团加工成直径为45mm的球体,置入可塑仪中,加重力压缩至开始出现裂纹为止。可塑性指标是泥球在外力作用下的变形程度,即应力与应变之乘积,计算公式如下:
可塑性指标 S=(d-b)G
式中:d——泥球原始直径,cm;
b——受重力压缩后泥球的高度,cm;
G——泥球受压而出现**条裂纹时的载荷,kg
耐火材料
1、高铝砖:Al2O3含量大于75以上,耐火度**黏土砖,抗酸碱侵蚀性好,适宜水泥窑烧成带等处,使用寿命长但价格高
2、白云石砖:挂窑皮性能好,抗侵蚀性好,但有砖中多少有f-CaO,易水化,难于运输和保管,生产中用的较少
3、铬砖:挂窑皮好,多用于烧成带,缺点是抗热震性能差,加上正六价Cr有剧毒,**上生产和使用铬砖的国家逐渐减少,现用此砖的生产单位尽早找到替代品
4、尖晶石砖:多用于过度带,抗震性能好,抗还原性好,但耐火度稍微差点
5、抗剥落砖:此砖中含有少量的ZrO,在升温过程中发生马氏相变形成细裂纹,具有较强抗碱性,抗剥落性和抗渣性较好
6、盐砖:耐火度低,但强度高热震性好,多用于蓖冷机、窑头罩等使用
7、碳化硅砖:耐高温(1800度左右,荷重软化温度在1620-1640),热膨胀系数小,耐急冷急热耐磨性都好适宜冷却带和窑口
8、硅莫砖:热震性好,强度高,耐磨性好,适宜过度带
随着我国水泥工业的不断发展,对耐火材料也提出了较高的要求。长期依赖于粗放型经济增长方式的耐火材料工业,应加大调整力度,适应新形势的需要。
我国水泥工业耐火材料行业存在行业集中度低、恶性竞争、原料资源短缺等问题目,只有加快水泥窑用耐火材料生产企业的重组整合,才能适应水泥工业的快速发展。同时,企业还应该加强与科研院所及用户单位的合作,加大产学研合作力度,在绿色耐火材料的技术上实现新突破,力争在短时间内,在一些关键性的绿色耐火材料技术和推广应用上**实质性突破。
发展绿色耐火材料战略是关系到我国当前和今后耐火材料行业可持续发展的重要发展战略。
而即将出台的《耐火原材料行业准入标准》,必将推动今后几年淘汰落后生产工序装备、培育**企业、促进产业向规模化集约化方向发展。
当然,发展绿色耐材的同时,产品质量也必须保证。耐火材料寿命不高的原因主要有厂家生产设备落后,采用摩擦压砖机成型,其配料、成型、烧成、检验工序中自动化水平较低,产品质量波动大,尺寸偏差大;砌筑方法不当。在使用中,为了防止耐火材料出现掉砖现象,过量地使用钢板锁紧,导致升温中耐火材料产生很大膨胀,过度受压使耐火砖损害;精细化管理程度低等。
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