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常見問題

如何延長耐火材料的使用周期

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  1、揮發性組分的凝聚

  堿性硫酸鹽和氯化物等組分揮發凝聚,反複循環,導致生料中這些組分的富集。當熱物料進入窯筒體後部1/3部位(800℃-1200℃區段後),物料中的揮發性組分將會在磚麵及磚層內凝聚沉積,使該處高度致密化,並侵蝕除方鎂石以外的相鄰組分,導致磚滲入層的熱震穩定性減弱,形成膨脹性的鉀霞石、白榴石,使磚堿裂損壞,並在熱機械應力綜合作用下開裂剝落。因預分解窯從窯尾至燒成帶開始整個無窯皮帶,越靠近高溫帶,窯襯受堿鹽侵蝕的深度越深,窯襯損壞就越嚴重,因此要注意對該部位窯襯的選型。

  2、熟料熔體滲入

  熟料熔體主要源自窯料和燃料,滲入相主要是C2S、C4AF。其中滲入變質層中的C2S和C4AF會強烈地溶蝕鎂鉻磚中的方鎂石和鉻礦石,析出次生的CMS和鎂薔薇輝石(C3MS2)等矽酸鹽礦物,有時甚至還會析出鉀霞石;而熔體則會充填磚襯內氣孔,使該部分磚層致密化和脆化;加之熱應力和機械應力雙重作用,導致磚易開裂剝落。因C2S、C4AF在550℃以上即開始形成,而預分解窯入窯物料溫度已達800℃-860℃,因此熟料熔體滲入貫穿於整個預分解窯內,即熟料熔體對預分解窯各帶窯襯有一些滲入侵蝕作用。

  3、擠壓

  回轉窯運轉時,窯襯受到壓力、拉力、扭力和剪切等機械應力的綜合作用。其中,窯的轉動、窯筒體的橢圓度和窯皮垮落,使磚受到動力學負荷;磚和窯皮的重量及磚自身的熱膨脹,使磚承受靜力學負荷。此外,襯磚與窯筒體之間、磚襯與磚襯之間的相對運動,以及擋料圈和窯體上的焊縫等,會使磚襯承受機械應力作用。當這些應力之和超過了磚的結構強度時,磚就開裂損壞,該現象發生於預分解窯整個窯襯內。

  4、還原或還原-氧化反應

  當窯內熱工製度不穩時,易產生還原火焰,使鎂鉻磚內的Fe3+還原或Fe2+,發生體積收縮,而且Fe2+在方鎂石晶體中遷移擴散能力比Fe3+強得多,這又進一步加劇了體積收縮效應,從而使磚內產生孔洞、結構弱化、強度下降。同時,窯氣中還原與氧化氣氛的交替變化使收縮與膨脹的體積效應反複發生,磚便產生化學疲勞。這一過程主要發生在無窯皮保護的鎂鉻磚帶。

  5、熱震

  當窯運轉不正常或窯皮不穩定時,堿性磚易受熱震而損壞。窯皮的突然垮落,致使磚麵溫度瞬間驟增(甚至高達上千度),而使磚內產生較大的熱應力。此外,窯的頻繁開停使磚內頻繁產生交變熱應力。當熱應力一旦超出磚襯的結構強度時,磚就突然開裂,並沿其結構弱化處不斷加大加深,使磚碎裂。窯皮掉落時帶走處於熱麵層的碎磚片,使磚不斷損壞。熱震現象容易發生在靠近窯尾方向的過渡帶區域。

  6、過熱

  當窯熱負荷過高,使磚麵長時間失去窯皮的保護時,熱麵層基質在高溫下熔化並向冷麵層方向遷移,而使磚襯冷麵層致密化,熱麵層則疏鬆多孔(一般易發生於燒成帶的正火點區域),從而不耐磨刷、衝擊、震動和熱疲勞,易於損壞。

  7、熱疲勞

  窯運轉中,當磚襯沒入料層下,其表麵溫度降低,而當磚襯暴露於火焰中,則其表麵溫度升高。窯每轉一周,磚襯表麵溫度升降幅度可達150℃-230℃,影響深度15mm-20mm。這種溫度升降多次重複導致堿性磚的表麵層發生熱疲勞,加速了磚的剝落損壞。


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