硅莫磚在2000t/d預(yù)分解窯過渡帶的應(yīng)用
1 窯過渡帶襯料的使用損壞狀況
2000t/d回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4m×60m，五級(jí)雙列預(yù)熱器帶DD型分解爐。窯用燃煤質(zhì)量較差，灰分高，揮發(fā)分低，煤粉燃燒速度慢，煤灰過多沉積，給回轉(zhuǎn)窯過渡帶(20～28m)區(qū)域造成了巨大壓力。表1為同等規(guī)模國(guó)內(nèi)部分預(yù)分解窯燃煤情況。
表1 國(guó)內(nèi)部分預(yù)分解窯燃煤情況
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廠名 |
太行
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順昌 |
江西 |
雙陽 |
云浮 |
北京 |
魯南 |
耀縣 |
Vad(%) |
17～19 |
27 |
25 |
25 |
＞30 |
32 |
33 |
29 |
Aad(%) |
26 |
26 |
30 |
28 |
17 |
20 |
20 |
26 |
Qad(kJ) |
25000 |
23020 |
21800 |
22600 |
＞25100 |
23860 |
25450 |
22600 |
過渡帶曾鑲砌過普通鎂鉻磚、直接結(jié)合鎂鉻磚、高荷軟磚和硅莫耐磨磚。
1.1 普通鎂鉻磚
該磚熱震穩(wěn)定性較差，強(qiáng)度不高，由于窯內(nèi)熱工制度的波動(dòng)，浮窯皮的粘帶及在該區(qū)域有時(shí)形成大蛋的磨損、沖刷，使磚爆頭嚴(yán)重，有時(shí)可見20～30mm的磚塊崩掉。由于筒體變形較大，雖然已預(yù)留膨脹縫，也有磚被擠碎的現(xiàn)象。該磚實(shí)際使用壽命最長(zhǎng)為143d，最短僅為58d，平均在100d左右。
1.2 直接結(jié)合鎂鉻磚
該磚由于鉻的減少等原因?qū)е缕鋵?dǎo)熱系數(shù)增加不少，窯筒體溫度較高，使用壽命為124d，僅用一次，未再用。
1.3 高荷軟磚
曾試用過一次，使用壽命為48d。該磚荷軟溫度較鎂質(zhì)磚低，高的窯溫加上窯皮粘帶、熟料磨損等作用，使磚很快被消耗掉了。
2 硅莫磚的特點(diǎn)及砌筑部位
通過近3年多的認(rèn)識(shí)和探索，認(rèn)為該窯過渡帶應(yīng)使用高荷軟溫度、高強(qiáng)度、高耐磨蝕、低導(dǎo)熱及抗剝落的硅莫耐磨磚。
該磚的化學(xué)成分主要為Al2O3和SiO2，顯氣孔率較低，這樣就大大減少了窯料及燃煤熔體和以硫酸堿、氯化堿為主的揮發(fā)性組分的滲入、熔蝕并形成低熔點(diǎn)礦物的可能性，從而使該磚熱面變質(zhì)層的增長(zhǎng)速度大大遲緩。因?yàn)樵摳G尚處于試生產(chǎn)期，熱工制度波動(dòng)較大，過渡帶磚所受的壓力、拉力、扭力和剪力的綜合機(jī)械作用較強(qiáng)，硅莫磚屬于硅酸鋁質(zhì)耐火材料，熱震穩(wěn)定性比堿性磚好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也遠(yuǎn)高于堿性磚，對(duì)機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、化學(xué)反應(yīng)和過熱、熱疲勞等綜合損壞作用的抵抗能力比較強(qiáng)。表2為過渡帶所用各種磚的性能指標(biāo)。
表2 過渡帶20～28m區(qū)域用磚的性能
項(xiàng)目 |
普通鎂鉻磚 |
直接結(jié)合鎂鉻磚 |
高荷軟磚 |
硅莫耐磨磚 |
MgO（%） |
71 |
＞75 |
||
SiO2（%） |
＜2.0 |
＜2.5 |
＜28 |
|
Cr2O3（%） |
12 |
≥7 |
||
Al2O3（%） |
5 |
79.86 |
＞65 |
|
Fe2O3（%） |
4.5 |
2.04 |
||
體積密度(g/cm3) |
2.8～2.9 |
＞2.9 |
2.8 |
＞2.5 |
顯氣孔率（％) |
19～21 |
≤18 |
19 |
13～15 |
冷壓強(qiáng)度(Mpa) |
25～45 |
≥40 |
78.3 |
＞65 |
荷軟溫度 （T0.2℃) |
1570 |
≥1620 |
1490 |
＞1500 |
熱震穩(wěn)定 (水冷－1100℃，次) |
4～6 |
≥8 |
優(yōu)（風(fēng)冷） |
|
導(dǎo)熱系數(shù) (W/(M·K)) |
2.0～2.2 |
3.0 |
1.3 |
＜2.7 |
3 作用情況
(1)1997年2月18日至3月17日的一個(gè)月里在回轉(zhuǎn)窯過渡帶20～28m區(qū)域第一次使用硅莫磚，由于窯上檢修，不得不更換。殘磚磚面平整，棱角分明，無結(jié)皮炸裂、剝落、侵蝕等現(xiàn)象，與新磚無異。
(2)第二次使用硅莫磚定在1997年3月31日至11月24日因庫滿停車檢修，更換。使用壽命為175d，殘磚厚度為110～130mm，估計(jì)還能運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月左右。其間6月18日定檢進(jìn)窯觀察該磚磚面稍有侵蝕，但很平整，棱角分明，無爆頭剝落現(xiàn)象，中間磚溝仍在。
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