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耐火磚日常操作運行控制及影響因素
窯爐在投入使用開始生產之后,平時的操作手法是非常重要的,因為窯內耐火磚的損耗嘗嘗是因為操作不當,那么導致耐火磚的損毀的影響因素有哪些呢?
熱應力、機械應力和化學應力因素構成了窯內耐火磚的應力并導致其破壞。隨窯型、操作及窯內耐火磚在窯內使用位置的不同,上述因素的破壞作用亦不同?,F將此因素影響窯內定型耐火材料的使用周期作簡要闡述:
1、熱應力:當窯熱負荷過高,使磚面長時間失去窯皮的保護時,熱面層基 質在高溫下熔化并向冷面層方向遷移,而使磚襯冷面層致密化,熱面層則疏松多孔,從而不耐磨、刷、沖擊、震動和熱疲勞,易于 損壞;當窯運轉不正?;蚋G皮不穩(wěn)定時,堿性磚易受熱震而損壞。窯皮的突然垮落,致使磚面溫度瞬間驟增,而使磚內產生很 大的熱應力。此外,窯的頻繁開停使磚內頻繁產生交變熱應力。當熱應力一旦超出磚襯的結構強度時,磚就突然開裂,并沿其結構弱化處不斷加大加深,使磚碎裂。窯皮掉落時帶走處于熱面層的碎磚片,使磚不斷損壞。熱震現象極易發(fā)生在靠近窯尾方向的過渡帶區(qū)域;
2、機械應力:窯運轉中,當磚襯沒入料層下,其表面溫度降低,而當磚襯暴露于火焰中,則其表面溫度升高。窯每轉一周,磚襯表面溫度升降幅度可達150℃~230℃,影響深度15mm~20mm。如窯轉速為3.5rpm,每月周期性溫度升降達151200次。這種溫度升降多次重復導致堿性磚的表面層發(fā)生熱疲勞,加速了耐火磚的剝落;回轉窯運轉時,窯襯受到壓力、拉力、扭力和剪切等機械應力的綜合作用。其中,窯的轉動、窯筒體的橢圓度和窯皮垮落,使耐火磚受到動力學負荷;耐火磚和窯皮的重量及磚自身的熱膨脹,使磚承受靜力學負荷。此外,襯磚與窯筒體之間、磚襯與磚襯之間的相對運動,以及擋料圈和窯體上的焊縫等,均會使耐火磚襯承受各種機械應力作用。當所有這些應力之和超過了耐火磚磚的結構強度時,耐火磚就開裂損壞。該現象發(fā)生于預分解窯整個窯襯內。
3、化學應力:熟料 熔體主要源自窯料和燃料,滲入相主要是C2S、C4AF,而熔體則會充填磚襯內氣孔,使該部分耐火磚磚層致密化和脆化;加之熱應力和機械應力雙重作用,導致磚極易開裂剝落。因C2S、C4AF在550℃以上即開始形成,而預分解窯入窯物料溫度已達800℃~860℃,因此熟料熔體滲入貫穿于整個預分解窯 窯內,即熟料熔體對預分解窯各帶窯襯均有一定滲入侵蝕作用;預分解窯內,堿性***鹽和氯化物等組分揮發(fā)凝聚,反復循環(huán),導致 生料中這些組分的富集;物料中的揮發(fā)性組分將會在所有磚面及磚層內凝聚沉積,使該處高度致密化,并侵蝕除方鎂石以 外的相鄰組分,導致磚滲入層的熱震穩(wěn)定性顯著減弱,形成膨脹性的鉀霞石、白榴石,使耐火磚堿裂損壞,并在熱-機械應力綜合作用下開裂、剝落。因預分解窯從窯尾至燒成帶開始整個屬于無窯皮帶,越靠近高溫帶,窯襯受堿鹽侵蝕的深度越深,窯襯損壞就越嚴重,因此要特別注意對該部位窯襯的選型。
4、穩(wěn)定窯的熱工制度。窯在運轉時,如熱工制度不穩(wěn),會造成窯內襯料忽冷忽熱,窯內溫差波幅大,極易發(fā)生耐火磚開裂、剝落、炸頭等現象,耐火磚使用壽命大大縮短。因此,應采取以下相應措施:
?、佟拔宸€(wěn)保一穩(wěn)”,即入窯生料成分穩(wěn)定,入窯喂料量穩(wěn)定,燃料成 分穩(wěn)定,燃料喂入量穩(wěn)定和設備運轉穩(wěn)定,只有實現這“五個穩(wěn)定”,方能保證窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定。
?、陲L、煤、料和窯速的合理匹配——四者相互聯系又相互 制約,必須相互適應相互匹配,才能保證熱工制度的穩(wěn)定。
?、鄹鶕壳霸疾牧系氖袌龉闆r,強化和適應劣質煤過程使用,同時針對不同煤質、不同窯況等情況及時對熱工設備進行合理動態(tài)操作調整,得到穩(wěn)定、合適的火焰形狀和位置,保證 熱工制度穩(wěn)定。
④合理優(yōu)化和調整篦冷機的操作,保證穩(wěn)定的二、三次風量及風溫,同時兼顧與窯的同步操作,達到穩(wěn)定熱工制度之目的。
綜述:耐火材料專業(yè)和窯工藝專業(yè)是不可分割的整體,是相互依托的共連體,耐火材料的運轉周期決定窯工藝系統(tǒng)運行指標的完成率,而窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是保障耐火材料運行的基礎,兩者相輔相成。故一個穩(wěn)定的窯工藝運行系統(tǒng)及規(guī)范的耐火材料施工管理是決定回轉窯系統(tǒng)安全、高效運行的前提保障。