新型干法水泥窑用耐火浇注料.pptVIP

新型干法水泥窑用耐火浇注料 内容提要 1，概论 2，预热预分解系统用耐火浇注料 3，回转窑用耐火浇注料 4，冷却机用耐火浇注料 5，耐火浇注料的设计 6，耐火浇注料的损毁行为模拟 7，耐火浇注料的施工 8，功能耐火浇注料的开发 一、 概论 新型干法水泥生产及其特点 新型干法水泥的发展 新型干法水泥生产对耐火材料要求 新型干法水泥生产的特点 我国干法水泥生产线近年发展情况 新型干法占全部水泥比例的变化 1.3 新型干法水泥生产中耐火材料的工作条件 窑温高、温度波动大 化学侵蚀加剧 机械作用增加 窑筒转速大、线速更大 容积大、单产高 （1）窑温高、温度波动大 窑温提高对耐火材料的破坏加剧 　　 使得窑口、冷却带、烧成带、过度带、分解带甚至窑门罩、冷却机的温度水平远高于传统窑的相应部位。 　 　窑温提高是其它损毁要素加剧的直接原因。温度提高不仅对耐火材料提出更高的耐火要求，而且加剧了窑料对耐火材料的化学侵蚀，用于传统窑相应部位的材料在预分解窑上寿命急剧下降。 　 (2) 碱、硫、氯等挥发物侵蚀严重 预分解窑充分利用余热预热进入预热器的生料，碱的硫酸盐和氯化物挥发、凝聚，反复循环，使得这些组份在窑中富集，与原始生料相比在最热级预热器的窑料中R2O增加5倍，SO3增加3~5倍。相应部位的窑气中这些组份的含量也大为增加。 碱侵蚀的主要破坏作用 耐火材料表面温度在800~1200℃的中温下将受到来自窑料和窑气碱化化合物的侵蚀，形成膨胀性矿物使耐火材料开裂剥落，发生“碱裂”破坏。并且硫、氯等挥发物组分在上述部位耐火材料表面形成2C2S·CaCO3、2C2S·CaSO4、2CaSO4·K2SO4等结皮，影响窑的正常运行。 (3)窑筒转速加快，窑单产提高，加剧了耐火材料的机械破坏。 预分解窑产量较之相同直径的传统窑提高2倍以上，窑的转速达到3~4转/分。窑筒高速运转不但机械应力大为增加，由于窑衬每转一周所受到的周期性温差的频率的增加使得造成热冲击的热应力破坏也同时加剧。因此预分解窑要求窑衬材料要有更高的整体稳定性和抗热震稳定性。 (4) 窑径大，保护性窑皮的稳定性差 　　 大型预分解窑的直径增大，2000吨/日的窑直径为4米，4000吨/日窑直径为4.7米，又加之窑速加快，机械振动加剧，因而作为高温带窑衬的保护性窑皮更易脱落，不易补挂，所以要求用于高温带耐火材料除有更耐高温熟料侵蚀及热震稳定性，还需有更易粘挂窑皮的性能。 (5) 窑系结构复杂，节能要求高 　　 预分解窑由预热系统、回转窑和冷却机系统组成，结构远较传统窑复杂。对耐火材料而言首先是品种繁多，要求耐火材料在生产、运输、保管、砌筑等环节加强管理，并且对砖型的设计要简单化、规范化、尽量减少特异型制品和简化施工，还需要研制各种功能的耐火浇注料用于形状复杂的部位。 　　 预热器及冷却机系统表面积很大，是预分解窑表面散热损失的主体。为了降低能耗，必须采用多种隔热材料与耐火材料组成复合衬里，达到降低装备表面温度的目的。 （6）总结 综上所述，预分解窑由于窑温提高、碱、硫等挥发性组份的富集、窑径加大、窑速加快、结构复杂等原因，造成对耐火材料的高温破坏、化学侵蚀、机械应力和热应力等综合破坏作用比传统窑大，此外对，对窑衬的节能要求更高。 对于复杂结构而言，耐火浇注料的优势更加明显。 二、预热预分解系统用耐火浇注料 2.1 预分解系统 预分解系统内温度较低，其温度最高的分解炉内、四（ / 五）级旋风筒下部或烟室内可能达到1000℃- 1100℃。 但是在预分解系统内部使用的耐火浇注料会受到严重的碱侵蚀，预热器下锥体和下料管等部位还会产生结皮现象。 碱盐沉积过程 （1）碱侵蚀与开裂和剥落 碱性物质主要来自原料和燃料中的碱、氯和硫等，在窑内高温条件下形成碱性化合物，与高温窑气一起进入到预热系统后，渗入到浇注料中与之发生化学反应生成钾霞石（KAS2）白榴石（KAS4） 和正长石等矿物，产生很大的膨胀，导致浇注料开裂和剥落， （2）碱侵蚀与结皮 另外，由于碱、氯、硫组成的化合物熔点较低，当它们在系统内循环时，凝聚于生料颗粒表面上，使生料表面的化学成份改变，生成部分低熔化合物，这些化合物与温度相对较低的预热系统内的耐火材料衬体或管道壁接触时，会粘结在上面，并逐渐变厚，产生结皮。 （3）结皮的其它原因 耐火浇注料表面产生结皮时，一方面对材料产生侵蚀，除了碱侵蚀外，生料中的含钙物质渗入到材料中会发生反应生成低熔点的钙长石（CAS2）或钙铝黄长石（C2AS），导致高温强度和抗侵蚀性下降