万年青水泥公司窑用耐火材料选用经验谈

万年青水泥公司干法窑用耐火材料使用经验◎方捷邹伟斌随着新型干法水泥生产技术的创新和单机规模的大型化，窑系统温度提高、入窑生料分解率增加、窑速加快，这些因素对耐火材料提出了更高的要求。江西万年青水泥股份有限公司的干法水泥窑，从过去的2000t/d逐步提高到2700t/d，生产处于良性循环状态。对窑用耐火材料应如何合理选择和科学匹配，该企业详细介绍了他们的经验。1.窑口、卸料口和冷却带。由于窑转速达到3.5r/min时（台产较高），窑口热负荷高，但冷却带短，造成熟料温度高达1200℃～1300℃，携带粉尘和碱的热二次空气及火焰辐射作用的影响，机械磨损和化学腐蚀都很严重，特别是窑口浇注料和耐火砖之间挡砖圈的应力作用，造成窑口砖错位严重，甚至脱落。经技术分析认为：①该处在窑体斜度的作用下，重量都压在这几环砖上，易造成耐火砖错位、扭曲、扭碎；②该处窑皮较薄，受热振较大，热疲劳、碱侵蚀较为严重，工况恶劣。我公司选用Al2O3含量90%的特殊磷酸盐耐磨砖（该砖具有良好的抗磨蚀性和抗温度急变性能）后，使用效果明显转好（其使用周期提高了一倍以上），而在卸料口一直使用高强度刚玉质耐高温浇注料。2.烧成带。烧成带的衬料主要承受高温冲击、高温辐射、化学腐蚀磨损，其带气体温度最高，化学侵蚀性最强，是全窑安全运行的关键。特别是大型干法窑热应力更高，条件恶劣更加剧了耐火材料的损坏作用。因此，对烧成带使用的耐火材料除了要求有足够的耐火度外，还要求在高温下易粘挂窑皮、保护衬料。烧成带选用超高温烧成的镁鉻砖，在冷态和热态状况下都具有良好的高温性能，良好的抗SiO2侵蚀和抗氧化还原的能力，其挂窑皮能力和热震稳定性均符合工艺煅烧要求；唯一不足的是“铬公害”的污染，在使用上正逐步受到一定的限制。3.过渡带。过渡带与烧成带相邻，常常经受着比烧成带更为严酷的工况，温度变化频繁、筒体温度极高、窑皮时挂时落、化学侵蚀严重。我公司选用了热态抗折强度大于13MPa、弹性模量极小的硅莫砖，取代了过去使用的磷酸盐砖及导热系数较大的尖晶石砖。4.分解带。分解带与预热带相连，热应力与化学侵蚀较小，采用了Al2O3含量60%～70%的尖晶石砖。5.预热带。预热带属于低温带，其材料具有足够的耐碱性和隔热性能，过去曾采用抗剥落砖，现改用轻质耐碱隔热砖。其优点：一是降低其窑筒体温度70℃～80℃左右；二是降低了耐火砖的自重，同时也降低了单位热耗和电耗。6.冷却机系统。篦冷机系统高温区采用的耐火材料有，PA-80钢纤维浇注料，高铝、高强度耐火浇注料，及碳化硅砖、高铝砖；中低温区域采用黏土砖、隔热砖。近期，采用了窑废弃砖取代部分黏土砖、隔热砖，即降低成本，又利于环保，取得了很好的效果。7.预热器系统。耐火材料的耐碱和隔热性能，对预热器系统十分重要，在预热器及分解炉的直筒、锥体部分，及连接管道内采用耐碱黏土砖和高铝质耐磨砖，并增加隔热复合层，用高温胶泥砌筑；各级筒下料管道、窑尾烟室均采用高强耐碱浇注料，在窑尾斜坡处选用性能优良的碳化硅抗结皮浇注料，浇注料抗碱性能较强，与碱作用后生成的黏性极高，无裂纹；厚度仅为0.1～0.2mm的KAlSiO4保护层，具有极高的导热和耐磨蚀等性能，且表面平整光滑，窑物料很难黏附，结皮几率大大降低，同时也易于清理，提高预热器系统稳定运行。在实际生产中，万年青水泥公司根据自身各部分的工艺特点和工作条件，合理选择和科学匹配了耐火材料，严格控制了生产厂商的各种耐火材料质量，做到了“严进严出”，有效地延长了窑衬材料的使用寿命和运行周期，取得了较好的经济效益。（1450字）