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      水泥窯燒成帶用磚的粘掛窯皮性能

      編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2016-09-10

      耐火磚

             水泥窯燒成帶(包括兩側的過渡帶)的耐火磚面上粘掛的窯皮,對耐火磚的保護作用非常重要。當耐火磚面上粘掛上厚度適當的窯皮時,磚面溫度由于窯皮的隔熱作用大大降低,磚內的溫度梯度減緩,熱應力減小,并且水泥熟料對耐火磚的化學侵蝕速度也會由于磚面溫度的降低而大大減低。因此粘掛窯皮的性能對用于水泥窯燒成帶的耐火材料是重要的作業性能。

             水泥窯在正常煅燒水泥的溫度下,水泥熟料中有一定量的以C3A和C4AF為主的熔融液相,在水泥窯轉動中這些含有一定熔體的松散的窯料在滾動中逐步密實起來,原來包含在松散窯料中的熔體便被擠到聚集體的表面,再潤濕并粘附新的窯料,逐漸形成熟料顆粒。

             與此同時含有熔體的窯料也開始在襯磚上粘掛,熟料顆粒表面的熔體在與襯磚的接觸中也會粘附在磚面上并滲入到耐火磚的表層氣孔中,在熔體的作用下粘附在磚面上的熟料逐漸失去滾動能力,粘附逐漸牢固,并且又粘附上新的窯料形成窯皮。

             窯皮形成后,窯皮的表面粘附的熟料逐漸增厚,即窯皮增長,窯皮達到一定厚度時,窯皮與襯磚組成的總襯里的隔熱功能導致窯皮表面溫度提高了很多,當此溫度下熟料的熔體含量增多并且粘度減小至一定值時,形成了一種所謂的“燒溜”現象,窯皮的增長得到終止。

             當工藝發生變動時如窯料變少、成分變得易燒、燃料過多等造成窯溫變高,就會燒掉一部分甚至原有窯皮而當工藝變動使得窯內溫度適當降低時窯皮又會補掛。因此窯皮特別是表層窯皮實際上是經常處于消長的狀態,也 即動態平衡的狀態。窯皮形成、發展、增長、脫落、再次粘掛......的動態過程見圖1。

             1.耐火磚面上形成較為穩定的窯皮后,磚面溫度大大降低(1000℃以下),所承受的熱、機械及化學的綜合破壞強度大為減輕,因此穩定窯皮的形成對保護燒成帶耐火磚至關重要。反之當窯皮不穩定時,一旦窯皮脫落總要連帶“撕”掉一層與窯皮緊密粘附的襯磚,造成襯磚的嚴重剝落受損,并且當窯皮脫落至磚面(或連帶至磚的斷面)時,磚面直接裸露于火焰中,溫度從700-800℃驟然升至1400℃以上,磚的內部在瞬間產生很大的熱應力,是造成襯 磚進一步分層剝落的主導原因。

             2 穩定窯皮的形成

             穩定窯皮的形成主要取決于窯溫和窯料中熔體的含量及粘度,但耐火磚的成分,組織結構及磚內的溫度梯度也有很大的影響。

             (1)耐火磚的化學成分

             窯皮形成的先決條件是窯料中要產生一定數量和粘度適當的液相,含有熔體的窯料往耐火磚面上粘附時兩者要發生相互反應,在反應過程中耐火磚的成分有部分進入到熔體中,而熔體也會有一部分侵入到磚的反應層中,這種化學反應都在不同程度上改變了熔體和襯磚反應層的成分。

             水泥窯料中的熔體主要是C3A-C4AF,且熔有一定量的游離CaO和C2S。熟料中的AI2O3+Fe2O3含量越高,熟料中的熔體含量越多。在粘掛窯皮的過程中熔體含量過多和過少都不利,以24-26%為宜,大型窯應適當低些以22-23%為宜。

             當熔體熔入部分耐火磚的成分后改變了原有的A+F的含量比例,若進入的成分造成熔體量顯著變化就會影響粘掛窯皮的難易。與此同時熔體成分的變化還會影響熔體的粘度,因此也會影響窯皮的粘掛。Al2O3+Fe2O3昀含量在不同溫度下與熔體量的關系見圖2。
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