水泥回转窑烧成带内耐火材料损坏现象分析

水泥回转窑烧成带内耐火材料损坏现象分析没有耐火材料就没有水泥水泥熟料生产过程中，耐火材料起着关键的作用，而耐火材料受到入窑生料和燃料成分的变化及窑筒体变形所产生的各种应力的作用，很容易损坏.我们先来看一组数据：水泥回转窑烧成带耐火砖的平均使用周期：8--10个月；平均单位熟料砖耗约：600g/t；如果说窑内耐火材料的使用周期达不到8个月以上或单位熟料砖耗大于600g/t，我们必须采取措施，改进耐火材料，来满足生产要求.首先、要对窑内耐火材料的损坏进行分析，在生产过程中窑内的耐火材料频繁地受到热、化学和机械应力的作用和侵蚀造成损坏.下面看一张图表：作用于窑内耐火材料的各种应力热应力机械应力化学应力热震氧化还原熟料液相相碱盐热化学椭圆度变形形形变形过热渗透窑皮坍垮台停窑其二、影响窑内耐火材料使用周期的其它方面因素，让我们再看一张表：为了便于讲述，我把上面所说的，作用于耐火材料上的各种应力造成耐火材料损坏的现象、症状、原因和改进方法列成表格：名称现象症状原因改进方法一、热损坏熔融凹坑凹坑状损坏，形同鸭窝（看似高铝砖的共熔混合物）.温度过热损坏了热面的砖体.中等耐火度的耐火砖在生产操作时无窑皮保护.火焰直接灼烧到砖衬上.调节燃烧器.调整生料成分配比.使用易挂窑皮的耐火砖无窑皮的部位用尖晶石镁砖.固熔状窑皮固熔状窑皮与砖面结合在一起，窑皮从砖体顶部致密部位坍垮.砖的热面遭受过热熟料渗透后砖体变为致密，其机械性能发生变化.过热熟料的液相渗透砖体热面.煅烧时避免液相量过高.稳定操作.生料均化.使用高弹性高耐火度的尖晶石镁砖或镁锆砖.窑内耐火材料的使用周期耐火材料生产厂家：1、耐火材料生产设备状况；2、耐火材料的原料质量；3、耐火材料的产品质量.耐火材料使用厂家：1、耐火材料的合理选用；2、耐火材料的干燥储存；3、耐火材料的砌筑质量.窑内生产状况：1、热应力；2、机械应力；3、化学应力.名称现象症状原因改进方法过热负荷衬砖内均匀的带圆形颗粒的基体转变为脆弱结构的针状方镁石.高质量的衬砖在高温下无窑皮操作时，砖体出现结构疲劳.超过1700℃高温时砖体无液相产生.砖体结构出现热静力学的再结晶.连续和稳定操作.使用补偿弹性好的镁锆砖.热震每层2~3cm剥落开裂.温度突然变化产生热应力水平剥落开裂.快速升温.突然降温.窑皮坍落.50℃/h合理升温.慢慢降温.稳定的窑皮和操作.使用抗热震稳定性80次的尖晶石镁砖.二、机械损坏热膨胀耐火砖顶部纵向二侧呈现凸剥落.膨胀产生的轴向压力超过了砖体强度，造成耐火砖剥落.膨胀缝隙不够.未设置纸板.纸板烧坏后频繁停窑.按照图纸要求，设置纸板.使用带纸板的耐火砖.圆轴应力裂缝环向深度为3~5cm的同轴应力裂缝.铁板和镁砖砖体反应部位膨胀断裂.铁板氧化与耐火砖内氧化镁反应生成镁铁相化合物，该化合物体积增大致使衬体水平状断裂.不用铁板砌筑.湿砌（用胶泥砌筑）对高弹性的耐火砖可采用干砌.衬砖错位（例如螺旋状错位）窑筒体与衬砖冷面相对运动造成衬砖磨擦损坏，致使砖体呈螺旋状歪斜和错边.窑筒体和衬体之间的相对运动造成衬砖错位.砌筑过松.窑筒体椭圆度增加.频繁停窑造成衬砖的收缩和膨胀.窑皮变化.窑筒体损坏.保持窑的操作稳定.将窑筒体凸出部位整平.控制窑体椭圆度.适当减少缝隙，采用交错砌筑的方法，使用镶砖机.椭圆度应力造成的衬砖断头单块砖出现深的爆头或完整的衬砖砖体内出现多块砖爆头轮带部位窑筒体椭圆度（挤压和松驰）在每转一圈时对砖面造成的剪切应力.轮带垫板增大间隙产生过大的椭圆度.允许最大的椭圆值为窑径的1/10.定期检测轮带间隙.轮带间隙过大更换垫板.采用湿砌方法砌筑.名称现象症状原因改进方法槽沟形状在窑的轴线方向上，呈现宽度为2~4块砖的带状深槽.衬砖体磨损后呈现定向的磨损槽沟.缝隙太紧.顶杠太紧造成锁砖损坏.一道砖缝内插入多块铁板.校正插入的锁砖.砖缝内均匀地插入垫片.每条砖缝只插入一块铁板.挡砖圈挤压挡砖圈上部边角和窑口部件处的衬砖呈现水平断裂面和裂缝.挡砖圈和窑口部件处的衬砖受挤压断裂.推力和振动造成砖剪切裂缝和磨痕.窑口筒体变形或椭圆度增大加速了衬砖的损坏过程.用胶泥将衬砖粘在窑筒体.不采用切割砖.耐火砖覆盖在50*180mm挡砖圈上采用铝含量高的高铝砖或尖晶石镁砖.三、化学损坏碱盐渗透和金属筒体腐蚀剖开砖体可以看到碱盐的水平渗透层和被碱盐腐蚀的窑筒体.气相碱盐化合物渗入砖体孔隙内，冷凝和固化.下过渡带主要为K2SO4渗透沉积，而上过渡带为KCL渗透沉积.减少入窑碱盐含量.碱硫比值控制在0.8~1.2.使用弹性好的尖晶石镁砖.铬矿石腐蚀衬砖表面呈黄绿色，砖面脆性开裂.在过量的碱盐渗透侵蚀下，铬矿石生成有毒的六价铬酸盐.与游离的(K、Na)2O生成K2(Na2Cr6).砖内铬矿石分解后砖体结构松散.减少碱含量或碱硫比的比值.使用无铬的尖晶石镁砖或镁铁尖晶石砖.氧化还原爆裂镁铬砖在此过程中，逐步褪色呈暗棕色，砖体结构爆裂.煤粉沉积在缝隙内，致使砖体结构爆裂.窑内氧化气氛和还原气氛反复变化称之为气化还原，在此过程中砖内三价铁和二价铁容积相应发生变化.窑内存在短暂的还原气氛主要为：燃烧不完全.燃料内灰分过多.煤的颗粒过大.燃烧至少需要1.5%的O2.改善煤粉细度.使用低铁无铬砖.水化裂缝砖体由表及里呈蜘蛛网状开裂，严重时砖体碎裂.CaO和MgO对潮湿敏感,易吸潮,尤其镁锆尖晶石砖.MgO与水反应生成氢氧化镁Mg(OH)2，体积增加.室内干燥储存.亚热带地区存放不超过6个月.应防水、防雨和防潮.