揭秘新型干法水泥窑耐火浇注料技术

 从2002年点火投料至今生产状况日益改善,运转率逐年提高,但对于耐火浇注料在使用上存在着的问题,我们进行了认真对比分析,现将本公司近3年耐火浇注料使用情况作一简述,供同行参考。 

  1  我公司预分解窑系统衬里耐火浇注料配置方案。预热器C1-C5用高温耐碱浇注料(其预热器顶部用拱顶砖),窑尾烟室及分解炉用高铝质高强低水泥耐火浇注料,篦冷机(侧面墙用黏土标准砖)、窑口用刚玉质高强低水泥耐火浇注料,窑头罩用钢纤维高铝质耐火浇注料,三次风管用高铝质低水泥耐火浇注料,喷煤管用刚玉质喷煤管专用浇注料,整个系统共用浇注料596.1吨。 

  2 浇注料脱落故障状况。从上述浇注料配置方案可以看出干法线其浇注料采用的是低档次材料,特别是一些耐碱耐温耐磨要求较高的部位使用的是普通材料。由于配置方案设计不合理的原因,建菱砖  
在回转窑刚投产的一年多时间就发生了14次浇注料脱落事故,停窑时间504小时,故障率为5.75%.主要是分解炉与三次风管交接处多次烧穿,分解炉缩口磨坏,三次风管脱落,喷煤管头部三次爆裂脱落,篦冷机矮墙磨损,窑头罩三次烧穿,窑尾烟室拱门梁垮掉等。
  3  浇注料脱落原因分析。众所周知,传统水泥耐火浇注料,由于水泥用量较高,能够获得足够的常温强度。但是,中温时水泥的晶型转变会使强度显著降低;且水泥会带入3%~10%的CaO,与料中的SiO2和α-Al2O3反应,生成低熔点的钙长石(CAS2)或钙铝黄长石(C2AS),从而导致了材料高温强度和抗侵蚀性的降低。

  急冷急热加剧耐火材料事故频繁,大量文献指出碱性膨胀系数大,在升温过程中产生巨大热应力,因此在烘窑时升温要慢,使窑系统膨胀补充耐火材料的膨胀发挥补偿作用,这是如何使用好耐火材料的关键所在。但在实际生产中难以接受10~20多个小时的烘窑时间,发现问题时又直接开启高温风机进行快速冷却窑温。检修后为了抢产量,又要求快速升温,这就必然导致耐火材料的损坏,为二次窑系统温度升高埋下了诱因。 

  原燃料的变化特别是使用了无烟煤之后煤灰分突然大量沉降,导致窑尾烟室斜坡、分解炉缩口结皮频繁,需要人工用铁器工具进行清理,难免造成耐火材料机械损伤;入窑生料饱和比波动大,化学侵蚀,液相碱盐的渗入使浇注料结构恶化,降低抗热疲劳性能、热震稳定性、抗碱蚀能力和抗氧化与还原气氛变化能力有相当降低。特别在开停较频繁的窑上使用,寿命大为缩短,加上熟料粉尘冲刷、侵蚀,以及窑温冷热而发生膨胀,导致窑头罩、三次风管、篦冷机等多处浇注料发生脱落故障。 

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