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水泥窑用耐火材料的损坏原因

  1、前言概述

  随着科技和时代的发展,耐火材料的使用越来越多,随之耐火材料的研究也越来越多。这是因为:“高温是工业创造进行的大多途径,不论是以前的传统工业:金属制造、煤炭部门等,还是现代新型技术产业、航天技术等,这些都是需要在高温作业下完成的。”所以在高温下的耐火材料不可谓不重要,而在水泥窑的耐火材料使用中,大多使用碱性的耐火材料。碱性材料被广泛是用在水泥窑的预分解窑上,它通常是以氧化钙和氧化镁为主要成分。在高温作业下,易与酸性耐火材料、酸性渣和氧化铝发生化学反应,尤其是以耐高温煅烧和耐化学侵蚀能力强而闻名。比如,碱性的镁砖、白云石砖等耐火材料。

  水泥窑用耐火材料的使用性质如何,主要看三方面:首先是耐火度,它指的是高温背景下,材料不承受任何荷载的情况下也能不被熔融,更不能被软化的功能。并且,如采是大量的杂质或者是成分的不均匀,那么材料的耐火度会极速下降。其次是荷重软化温度与高温蠕变,是指材料的变形温度,它在承受恒定不变的压负荷压力下以及一定升温速度的加热条件下,对高温和荷载同时作用的抵抗能力如何。最后是高温体积稳定性,它通过重烧线来体现,由于需要高温下长期的使用,表现其尺寸的稳定性如何。 水泥窑用耐火材料的损坏原因主要还是物理损毁和化学侵蚀。

  2、水泥窑用耐火材料的物理损毁

  水泥窑耐火材料的物理损毁现象主要是三个因素造成的:

  第一,时不时地磨损。

  水泥窑内衬产生的磨损,分为定期磨损和不定期磨损。定期磨损,是指水泥窑出料口水泥熟料和预热带链条区域的链条和衬料产生的磨损现象。不定期磨损,是在烧成带的挂窑皮处的窑皮脱落时,出现磨损现象。

  第二,机械应力产生的磨损。

  由于出现空转现象,所以镶嵌在回转窑上的砖,在观察过程中比窑壳回转还快。砖在内部结圈中产生剥落和组织遭到破坏,固定砖与粘接或干砌砖之间的相对运动,产生了扭曲应力,从而砖组织受到剥落损毁,导致砖背面被磨蚀,进而造成组织破坏。

  第三,结构性损毁。

  尤其是在烧成带中,采用相应的镁铬砖在相应的燃烧室以及拱桥部位下,由于工人们为了赶进度,在实际制造的过程中采用了手工制造法,使得镁铬砖的密度与强度偏低等不规范现象。并且产生了侵蚀和剥落现象,促使砖的反应厚度增加,产生大量的材料损毁。

  3、水泥窑用耐火材料的化学损毁

  水泥生料在窑内产生碳酸钙分解,从而在形成熟料矿物的整个加热过程中产生了一系列化学变化,其中大量的熔态金属、熔渣、熔灰等就是其产物。它们与耐火材料反应就会生成低熔物,如果这些低熔物流失,就会造成耐火材料熔失,这种现象被称之为——“熔失”。

  在生产作业中,由于窑内火焰温度大约为1700~1800℃,且大型预分解窑多采用多风道喷煤嘴,一次风量非常大,再加上密封的窑头。所以耐火材料就会被加热面接触的熔渣、粉尘等侵入,并且熔渣以及热的作用下,变质部分与未变质部分因膨胀不同而剥落,这种现象被称之为——“结构剥裂”。

  由于窑径变大,所以温度提高、转速加快,在日产2000t、直径为4m和日产4000、直径为4.7m的预分解窑里,转速达到3~4转/分。高温下的耐火砖和筒体一起转动的过程中发生了机械振动和剧烈变形,造成耐火材料剥裂的这种现象被称之为——“机械剥裂”。

  以上的三种现象就是造成水泥窑耐火材料化学损毁的直接因素,在耐火材料同化学的碰撞下,我们应该采用更加明确和科学的手段,这样才能使水泥窑耐火材料使用的更加永久。


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