回轉(zhuǎn)窯極其工藝

1、回轉(zhuǎn)窯極其工藝回顧：最早生產(chǎn)水泥用環(huán)式窯和豎窯,到1899年在德國(guó)漢諾威水泥廠有了世界首座回轉(zhuǎn)窯開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)能力為80100t/日。隨后回轉(zhuǎn)窯技術(shù)快速發(fā)展，經(jīng)歷了許多裝備的更新，從而用列波爾式窯和帶懸浮式預(yù)熱分解，回轉(zhuǎn)窯取代了原來(lái)的濕法長(zhǎng)窯，目前最大生產(chǎn)能力達(dá)到12000t/日。由于回轉(zhuǎn)窯從200米縮短到40米長(zhǎng)，新式帶旋風(fēng)器和爐算預(yù)熱器的窯直徑與長(zhǎng)度之比為10:17,這種窯旋轉(zhuǎn)只有兩個(gè)輪箍位置，由于不再有第三個(gè)輪箍，回轉(zhuǎn)窯的軸承不易變形，而窯筒體也不易變形，內(nèi)襯也不易損壞。二、水泥窯用耐火材料的損壞因素水泥窯是將生料燒成熟料，窯襯耐火材料受到的綜合影響因素如下：(1)溫度因素；(2)化學(xué)侵

2、蝕；(3)機(jī)械磨損。上述諸因素的影響，在窯內(nèi)各部分尚有差異。因此，水泥窯用耐火材料的選擇，要與各部位工作條件相適應(yīng)，即采用多品種合理配套的材料。對(duì)窯襯影響的因素如下：(1)溫度因素。水泥窯各部位的溫度不同，對(duì)窯的材料要求不一。水泥窯各部位溫度和對(duì)窯襯材料的要求見(jiàn)下表。水泥窯各部位溫度和對(duì)材料的要求部位溫度/C要求1.預(yù)熱裝置旋風(fēng)預(yù)熱器算式加熱器800900耐磨耐堿的硫酸鹽和氯化物侵蝕2.窯筒后窯口預(yù)熱帶分解帶過(guò)渡帶燒成帶冷卻帶前窯口40%反應(yīng)形成2C2S-CaCO32C2S-CaSO4ffi2CaSO4K2SO有結(jié)皮的特征礦物。在熟料中揮發(fā)組分含量過(guò)高時(shí)，連冷卻機(jī)熱端、窯門(mén)罩和3次風(fēng)管道中的普

3、通高鋁磚和粘土磚也會(huì)發(fā)生堿裂。所以在工彳溫度為8001200c所有部位都應(yīng)采用一系列能耐堿的半酸性粘土磚和澆注料。(3)機(jī)械破壞?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)襯材料在高溫下隨筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，長(zhǎng)期處于震動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)承受爐料的磨損和沖擊作用，導(dǎo)致磚損壞，此是一方面；其次，窯體長(zhǎng)期使用變形、內(nèi)襯材料堿性磚熱膨脹性大，導(dǎo)致磚損壞。綜觀新型干法窯，其窯速較快，窯溫較高，并且溫差大(2次空氣溫度達(dá)1200C),堿侵蝕嚴(yán)重，因此對(duì)耐火材料提出更高的要求，宜選用耐堿磚、耐剝落磚、耐火澆注料及隔熱材料配套使用。(三)水泥窯用耐火材料水泥窯用耐火材料是多品種材料，應(yīng)配套綜合使用。主要有以下幾類(lèi)：(1)堿性耐火材料；(2)鋁硅系耐火材料

4、;(3)隔熱耐火材料;(4)澆注料。1 .堿性耐火材料堿性耐火材料主要品種有：鎂銘磚、鎂磚、尖晶石磚、白云石磚等。鎂銘磚又分有普通鎂銘磚、直接結(jié)合鎂銘磚、半直接結(jié)合鎂銘磚。堿性耐火材料主要用于水泥窯燒成帶、過(guò)渡帶和窯口部位。特別指出，尖晶石磚已成為大型水泥窯主要窯襯材料之一， 它應(yīng)用在過(guò)渡帶， 逐步在冷卻帶、 窯口上使用， 甚至用于燒成帶內(nèi)。正逐漸取代鎂銘磚。普通鎂銘磚、半直接結(jié)合鎂銘磚和直接結(jié)合鎂銘磚理化性能名稱(chēng)普逋鎂銘磚半直接結(jié)合鎂銘磚直接結(jié)合鎂銘磚MgO%55606570707580Cr2O3%8128139964SiO2%5.54.03.02.82.8298029802950293C顯

5、氣孔率%23242022191918203540404040荷重軟化溫度cT0.6T215301550165015801700160017001600170016001700線膨脹率%(1000C)1.01.11.011.031.051.05抗熱震性次(1100C,水冷)344444尖晶石磚名稱(chēng)電熔合成尖晶后傳燒結(jié)合成尖晶石石專(zhuān)MgO%7880A12O3%1013812Fe2O3%11SiO2%1.8292029202950顯氣孔率%4040荷重軟化溫度CT0.6T21650170016501700線膨脹率%(1000C)0.960.99導(dǎo)熱率W （m K）-1800c3.003.00抗熱震性

6、次(1100C,水冷)88白云石磚名稱(chēng)白右后傳化學(xué)成分%CaO30MgO65物理性能體積密度Kg,m-32.82.9顯氣孔率%1315冷壓強(qiáng)度MPa50荷重軟化溫度cT0.61600抗熱震性次（1100C,風(fēng)冷）3從以上表中可見(jiàn)，堿性耐火材料，抗熱較差，僅數(shù)次。在使用時(shí)，關(guān)鍵是能掛窯皮。只要保持有適當(dāng)厚的窯皮（200300mm,就能彌補(bǔ)堿性耐火材料抗熱震性較差的不足。尖晶石磚要在燒成帶推廣使用，亦需解決好掛窯皮的問(wèn)題。白云石磚的推廣使用，關(guān)鍵是防止氧化鈣（CaO水化。2.水泥窯用硅系耐火材料（A12O3-SiO2系）水泥窯用硅系耐火材料，除一般粘土磚、高鋁磚外，尚有其特殊要求。主要是耐磨、耐堿

7、、耐溫度的變化，為此已開(kāi)發(fā)出系列的特種高鋁磚、如磷酸鹽結(jié)合高鋁磚、磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨磚、抗剝落高鋁磚及耐堿半酸性粘土磚等。特種高鋁磚理化性能見(jiàn)下表。特種高鋁磚理化性能名稱(chēng)磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)磚磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨情抗剝落高鋁磚（1）化學(xué)結(jié)合高鋁磚抗剝落高鋁磚（2）A12O3%7577707555-60Fe2O3%3.03.02.01.11.4CaO%0.617701770178017701770體積密度Kgm-3265027002500260026002.22.3顯氣孔率%18201719202518201926耐壓強(qiáng)度MPa606445603050荷重軟化溫度cT0.6135013001470

8、145014201480抗熱震性次(1100C,水冷)303030208203.耐堿磚在預(yù)熱器窯、窯外分解窯和立波爾窯等堿侵蝕嚴(yán)重部位，必須采用耐堿磚。耐堿磚中A12O3的含量，控制在30流右。在大型水泥窯窯筒的入料區(qū)段，表面散熱損失大，而且對(duì)襯磚的要求具有良好的耐堿性，可選用耐堿隔熱磚。此磚的原料是半硅質(zhì)。水泥窯用耐堿磚技術(shù)要求項(xiàng)目指標(biāo)NJ-30A12O3%2530SiO2%6070Fe2O3%不大于2.0顯氣孔率%不大于25常溫耐壓強(qiáng)度MPa不小于20重?zé)€變化%(1350C,2h)+0.1-1.0抗熱震性次（1100C,水冷）不小于10耐堿性(1100C,24h)合格系列耐堿磚理化性能名

9、稱(chēng)普通型高強(qiáng)型隔熱型拱頂型A12O3%2530253025303035Fe2O3%2221650155016501700體積密度Kg-cm-32100220016502200顯氣孔率%耐壓強(qiáng)度Mpa2560301530荷重軟化溫度CT0.6T41350130012501400線膨脹率%（900C）0.70.70.60.6導(dǎo)熱率W (m K)-1350c1.281.280.71.20抗熱震性次（1100C,水冷）1025510應(yīng)用部位預(yù)熱器等堿侵蝕嚴(yán)重部位水泥窯窯筒的入料區(qū)段4.隔熱耐火材料水泥窯使用隔熱耐火材料的作用如下:(1)降低筒體表面溫度和散熱損失；(2)防止筒體過(guò)熱；(3)減輕窯襯材料

10、的重量；(4)降低工程造價(jià)。水泥窯用隔熱耐火材料有以下幾種：(1)硅酸鈣板，是一種高效節(jié)能材料。原料為硅質(zhì)原料和石灰。該制品主要由硬硅鈣石(6CaO6SiO2-H2O和纖維組成。CaO/SiO2的摩爾比在0.921.0之間。近年來(lái)，水泥窯中使用超輕質(zhì)硅酸鈣板的容重100150kg/m3,可使水泥窯窯襯材料進(jìn)一步輕質(zhì)化，并取得更好節(jié)能效果硅酸鈣板理化性能牌號(hào)I-230I-200n-250CaO%444432SiO2%474744體積密度Kg-cm-32300.500.400.29重?zé)€變化不大于2%勺試驗(yàn)溫度10501050650熱導(dǎo)率W (mK)-10.0670.058755c20C935.5

11、877470454055體積密度，g/cm-3110C1100C2.882.702.892.962.802.882.502.622.422.512.702.702.602.202.0耐壓強(qiáng)度，Mpa110C1100c1400c8080807010040607010040501001101304025(1000C)4025(1000C)4020(1000C)抗折強(qiáng)度，Mpa110C1100c1400c8889126.5119125.5914.315.715.852.5(1000C)熱態(tài)抗折強(qiáng)度，Mpa110C1100c1400c99916.716.0線膨脹率，%(1000C)抗熱震性，次(110

12、0C,水冷)0.8150.720.770.600.66150.500.400.40重?zé)€變化，%110C400C1-0.1-0.2-0.40-0.770.4(1000C)0.5(1000C)0.5(1000C)大型預(yù)分解窯用耐火材料部位磚種備注燒成帶中心部位中心部位的兩側(cè)直接結(jié)合鎂銘磚直接結(jié)合鎂銘磚、普逋鎂銘磚荷重軟化溫度1700C,燒成帶亦米用尖晶石石專(zhuān)過(guò)渡帶尖晶后傳卸料口碳化硅磚、尖晶石磚、直接結(jié)合鎂銘磚窯口溫度較低的窯拱用抗熱震性好的優(yōu)質(zhì)高鋁磚， 磷酸鹽高鋁磚；窯口窯體變形或微裂用剛玉質(zhì)澆注料窯門(mén)罩或算式冷卻機(jī)喉部高鋁磚粘土質(zhì)隔熱磚、硅酸鈣板隔熱磚使用溫度可達(dá)1250C,硅酸鈣板使用溫度

13、為8001000c部位磚種備注燒嘴外側(cè)及冷端下半側(cè)剛玉質(zhì)澆注料冷卻帶耐堿的半酸性粘土和澆注料溫度在8001200c的所有部位中空干法窯、濕法窯、立波爾窯和帶余熱鍋爐配套窯襯材料部位窯襯材料1.回轉(zhuǎn)窯后窯口鏈條帶分解帶過(guò)渡帶1過(guò)度帶2燒成帶冷卻帶前窯口高鋁質(zhì)澆注料、粘土磚鋼纖維增強(qiáng)高鋁質(zhì)澆注料、高鋁質(zhì)澆注料、粘土磚高強(qiáng)隔熱磚、粘土磚、粘土磚和隔熱磚（雙層窯襯）磷酸鹽結(jié)合高鋁磚特種高鋁磚、磷酸鹽結(jié)合高鋁磚鎂銘磚、半直接結(jié)合鎂銘磚特種高鋁磚、磷酸鹽結(jié)合高鋁磚鋼纖維增強(qiáng)高鋁質(zhì)澆注料、高鋁質(zhì)澆注料2.冷卻機(jī)磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨德單筒冷卻機(jī)磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨德多筒冷卻機(jī)磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨德（工作層）算

14、冷機(jī)隔熱磚或硬鈣硅右型硅酸鈣板（隔熱層）新型干法窯配套窯襯材料部位窯襯材料1.預(yù)熱器、工作層：耐堿粘土磚、耐堿澆注料、高鋁質(zhì)耐堿澆注料分解爐隔熱層：CB隔熱傳、硅藻土傳、硬硅鈣右型硅酸鈣板2.3次風(fēng)管工作層：高強(qiáng)耐堿磚、耐堿澆注料隔熱層：CB隔熱磚、硅藻土磚、硬硅鈣后型硅酸鈣板、隔熱澆注料3.回轉(zhuǎn)窯后窯口分解帶過(guò)渡帶1過(guò)度帶2燒成帶冷卻帶前窯口鋼纖維增強(qiáng)高鋁質(zhì)澆注料、高鋁質(zhì)耐堿澆注料耐堿隔熱磚，CB20CB30隔熱磚抗剝落高鋁磚、化學(xué)結(jié)合高鋁磚、磷酸鹽結(jié)合高鋁磚尖晶石I專(zhuān)、半直接結(jié)合鎂銘磚、普逋鎂銘磚直接結(jié)合鎂銘磚抗剝落高鋁磚、化學(xué)結(jié)合高鋁磚、半直接結(jié)合鎂銘磚、普逋鎂銘磚鋼纖維增強(qiáng)剛玉質(zhì)耐火澆

15、注料、剛玉質(zhì)耐火澆注料、高鋁質(zhì)耐火澆注料、鋼纖維增強(qiáng)高鋁質(zhì)耐火澆注料4.窯門(mén)罩工作層：抗剝落高鋁磚、高鋁磚、高鋁質(zhì)耐堿澆注料隔熱層：耐高溫隔熱磚、硬硅鈣石型硅酸鈣板、輕質(zhì)隔熱澆注料5.冷卻機(jī)工作層：抗剝落高鋁磚、碳化硅復(fù)合板、磷酸鹽結(jié)合高鋁質(zhì)耐磨德、耐堿澆注料、高鋁質(zhì)耐堿澆注料隔熱層：耐高溫隔熱磚、硅藻土磚、硬硅鈣后型硅酸鈣板、隔熱澆注料三、米用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)耐火材料1 .納米技術(shù)的魅力“納米技術(shù)”對(duì)我們來(lái)講是一個(gè)極其新鮮而不可思議的世界，確實(shí)感到我們迄今信奉的“牛頓力學(xué)”在納米世界里不能通用，在納米領(lǐng)域中存在不可估量的未知領(lǐng)域。讓我們感到心廣神怡，雖說(shuō)耐火材料是成熟的產(chǎn)業(yè)，但近來(lái)不可否認(rèn)技術(shù)停

16、滯不前，目前正需要新技術(shù)引進(jìn)。若有意識(shí)地應(yīng)用了納米顆粒進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)控制。一定會(huì)有創(chuàng)新式的突破。2 .納米技術(shù)在耐火材料中的應(yīng)用前景現(xiàn)有耐火材料，其控制界限是幾微米。而納米技術(shù)開(kāi)發(fā)出的各種納米超細(xì)顆?？梢垣@得很難預(yù)測(cè)得到的具有劃時(shí)代意義的性能。因而納米顆粒在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣闊。首先， 決定以納米顆粒為核心， 利用耐火材料顆粒， 結(jié)合劑等在其質(zhì)中形成納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)。其結(jié)果得知。極少量的納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)的特性（物理特性、化學(xué)特性）成為決定整個(gè)耐火材料物理性能的重要因素。最大的效果是提高了耐剝落性。能夠以納米結(jié)構(gòu)基質(zhì)吸收因熱沖擊產(chǎn)生的急劇的熱膨脹和收縮。由此便能吸收耐火材料各個(gè)顆粒的膨脹及收縮。另外，如果在耐火材料顆粒間的氣孔也能填充配好的納米顆粒，那么通過(guò)氣孔內(nèi)分割氣孔孔徑細(xì)化，也能提高對(duì)熔融物的耐蝕性。同樣在抗氧化性、抗化學(xué)侵蝕性等方面也同樣可以開(kāi)發(fā)出來(lái)。未來(lái)納米耐火材料的概況存在于通常稱(chēng)為基質(zhì)的細(xì)顆粒構(gòu)成部分內(nèi)的納米結(jié)構(gòu)，雖然量極少，但是對(duì)整個(gè)耐火材料的物理性能的影響卻很大。原來(lái)耐