水泥窑炉的大型化、预分解技术的进步、篦式冷却机的发展、多通道燃烧器的应用等水泥工艺技术的发展,对耐火材料提出了更高的要求,耐火材料生产企业只有根据水泥工艺技术的变化,在重新分析耐火材料的损坏机理基础上,有针对性地进行产品研发,才能逐步满足水泥工业的生产需求。
水泥窑用耐火材料包括定型和不定形,定型产品包括:耐碱砖、高铝抗剥落砖、硅莫砖、镁铬砖、白云石砖、尖晶石砖等;不定形产品包括:高强耐碱浇注料、高铝浇注料、莫来石浇注料、刚玉浇注料、尖晶石浇注料、碳化硅浇注料等。以现在一条5000t/d干法水泥生产线项目计算,总共需用耐火材料3200~3300吨,定型和不定形耐火材料约各占一半。其中,不定形耐火材料的使用寿命已经直接影响到水泥窑的运转率,急需升级换代。现在窑型的加大、能源的紧缺,及环保清洁生产技术的严格要求,必然使水泥工艺技术发生新的变化,而这些变化给耐火材料产品带来了新的挑战。
1、大型回转窑的特点新型干法水泥回转窑以预分解窑(PC)为主,与传统水泥窑相比具有以下特点:1.1.碱及硫、氯等挥发性组分侵蚀严重。1.2.烧成温度的提高对耐火材料的破坏加剧。1.3.窑筒转速加快和直径加大,增加了耐火材料的应力破坏。1.4.冲刷磨损加剧导致耐火材料的破坏严重。
综上所述,大型窑由于碱、硫等挥发性组分的富集、窑温的提高、窑径加大、转速加快、冲刷磨损加剧等原因,造成对耐火材料的化学侵蚀、高温破坏、机械应力、热应力和冲刷磨损等综合破坏效应比传统窑要大。因此,必须针对各个部位的不同要求选择合适的耐火材料,并在此基础上研制新型的耐火材料。
2、材料的发展方向2.1.材料性能的改善。水泥窑用不定形耐火材料今后的重点研究方向,仍将是如何改善材料的抗侵蚀、抗热震稳定性、抗磨损的性能。2.2.施工方式的改变。从整个不定形耐火材料的发展趋势来讲,自流浇注料、喷涂料是主流。2.3.其他方面的变化。水泥窑高运转率的要求,迫使其检修周期缩短,快速修补料将会很受欢迎。其中防爆浇注料和热硬性材料将有很好的应用前景。窑温的升高、热负荷的加剧,对耐火材料的高温性能提出更高要求,耐火材料需要选择优质高纯原料,优化材料的基质组成。
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