窯爐耐火材料品種繁雜,而大型回轉(zhuǎn)窯由于工藝條件的改變,使得從現(xiàn)有的材料中選取有些困難。窯口、過渡帶、窯尾抗結(jié)皮、及冷卻機前等部位的耐火材料,不能與回轉(zhuǎn)窯其他部位耐火材料的壽命相配套,損失較大。從而對傳統(tǒng)耐火材料的需求將大大減少,對優(yōu)質(zhì)耐火材料的需求將成倍增加。

  (一)前窯口。前窯口窯襯是大型回轉(zhuǎn)窯中薄弱窯襯之。在大型干法窯生產(chǎn)中,窯口襯料的使用周期嚴(yán)重制約了窯的使用壽命。前窯口用耐火澆注料,該種澆注料在噴煤管使用澆注料的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整顆粒配,可以使得澆注料的密度提高,施工后澆注料的強度也大幅度提高,既耐磨,熱震穩(wěn)定性又好,抗化學(xué)侵蝕又強,使用壽命超過八個月。事實上,回轉(zhuǎn)窯由于諸多的原因,停窯頻繁,造成窯口耐火材料遭受更多的熱震。有關(guān)統(tǒng)計表明,80%以上的停窯是由于局部耐火材料的蝕損造成的。

  (二)燒成帶與過渡帶。燒成帶處于高溫化學(xué)氣氛中,爐料溫度1400℃―1500℃,伴隨有熔融液體產(chǎn)生,耐火材料通常被原料包覆,再加上窯體的轉(zhuǎn)動,所以窯皮經(jīng)常剝落。呈熔融狀態(tài)的水泥原料與磚之間發(fā)生反應(yīng)以及熔融液體滲透到磚內(nèi),造成熔損及結(jié)構(gòu)剝落。使用果的是高溫?zé)涉V鉻磚、直接結(jié)合鎂鉻磚。

  目前,內(nèi)水泥廠大部分還是采用直接結(jié)合鎂鉻磚或普通鎂鉻磚,但總的趨勢是采用鎂鋁尖晶石。此磚的優(yōu)點為:熱震穩(wěn)定性好,使用過程中與熟料反應(yīng)能在磚的表面形成層薄的鋁酸鈣保護(hù)層,使液相不易滲透,抗剝落性能優(yōu)于直接結(jié)合鎂鉻磚。這方面是環(huán)保的要求,另方面也是生產(chǎn)的要求。

  過渡帶的情況也大致如此。尖晶石磚由于具有低的含鐵量、的耐磨性及低的堿滲透率,使用周期比直接結(jié)合鎂鉻磚延長倍,可達(dá)年左右,并且完能和燒成帶的直接結(jié)合鎂鉻磚相配套,從而使得其在大型回轉(zhuǎn)窯過渡帶耐火材料中直占據(jù)主導(dǎo)地位。鎂鋁尖晶石將逐步取代鎂鉻磚。

  (三)窯尾。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度般小于1000℃,有的甚至700℃左右,窯尾般不會結(jié)皮,而大型窯窯尾溫度高達(dá)1100℃左右。對于生料含堿高或者煤中硫含量高的窯,堿及硫、氯等組分反復(fù)的揮發(fā)、凝聚,使得組分與之生成2C2SCaCO3、2C2SCaSO4、2CaSO4K2SO4等結(jié)皮的征礦物,粘附窯料形成結(jié)皮,影響操作。近年來,有的廠家采用鋼纖維增強高鋁質(zhì)澆注料或高鋁質(zhì)澆注料起到了定的果。

  (四)冷卻機頭。冷卻機頭處的耐火材料也是經(jīng)常容易損壞的。在冷卻機頭,物料與二次空氣溫差較大,內(nèi)襯反復(fù)交替接觸兩種不同溫度的物質(zhì),使溫度變化頻繁,易產(chǎn)生疲勞爆裂。對耐火材料總的要求是要有較好的熱震穩(wěn)定性和較高的韌性。由于存在自由膨脹,砌體在高溫狀態(tài)下的整體穩(wěn)固性要求也較為嚴(yán)格。因此,在選用耐火材料時,應(yīng)考慮其理化指標(biāo)氣孔率適中(節(jié)能和熱震),常溫耐壓強度較高(耐磨)、熱震穩(wěn)定性良好及重?zé)€收縮不大的耐火材料。其砌筑工藝的選擇,應(yīng)從強化砌體的穩(wěn)固性考慮,合理選用中、高溫強度的耐火泥漿,保證其具有較高的粘接強度,不因局部掉磚而影響整體的使用壽命。

  (五)砌筑及烘窯。窯體使用壽命的長短還與正確的砌筑方法及合理的烘烤制度有關(guān)。耐火磚的濕法砌筑有利于保持泥縫均勻,縫泥飽滿,整體性良好,可以防止砌體局部應(yīng)力集中,砌體爆裂損壞。

  尤其是窯口材料、過渡帶材料、冷卻機前及窯尾抗結(jié)皮材料是大型回轉(zhuǎn)窯耐火材料的薄弱環(huán)節(jié)。但我們方面可以在現(xiàn)有耐火材料的基礎(chǔ)上,合理匹配,使窯整體壽命得到提高,另方面積開發(fā)新型耐火材料,使它們更能適合水泥窯日益大型化的要求。

  中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院通過多年的系統(tǒng)研究，能夠生產(chǎn)氧化鋁含量為72%-95%的多晶氧化鋁纖維系列多晶纖維棉及其下游產(chǎn)品。產(chǎn)品種類在內(nèi)較，產(chǎn)品質(zhì)量處于內(nèi)水平。尤其是成功開發(fā)出了高使用溫度1800℃，長期使用溫度1700℃的多晶纖維制品。并在多座長期使用1700℃的窯爐中進(jìn)行了使用驗證，性能與外產(chǎn)品相當(dāng)，成功填補了內(nèi)空白，降低了內(nèi)用戶的使用成本。廣泛適用于高溫電爐爐襯、儀器設(shè)備加熱裝置的隔熱及電緣材料；隧道窯、輥道窯的窯襯材料。