20130606耐火材料知识培训资料

股份公司生产技术中心2013.6.6内容概要我公司窑用耐火材料基本配置一耐火材料的生产和基本性能二耐火材料使用和维护要点三常见故障和解决方案四我公司窑用耐火材料的基本配置水泥窑用耐火材料大致分类1、高铝质耐火材料：AL2O3含量＞48%的硅酸铝系材料统称，如（抗剥落）高铝砖、各类高铝浇注料、硅莫砖、磷酸盐结合高铝砖等低莫来石材料：AL2O348—60%；莫来石材料：AL2O361—70%莫来石—刚玉材料：AL2O371—80%；刚玉--莫来石材料：AL2O381—90%刚玉材料：AL2O3＞90%2、碱性耐火材料：镁尖晶石质耐火材料、镁铬质耐火材料、镁铝砖、白云石砖3、黏土质耐火材料：耐碱砖、轻质隔热砖、黏土砖4、耐火纤维：纤维毡、纤维毯、陶瓷纤维5、不定形耐火浇注料：……6、结合剂：水、水玻璃（液态硅酸钠）、磷酸和磷酸盐、氯化美7、隔热材料：硅酸钙板、陶瓷纤维板回转窑内各带划分窑口下过渡带烧成带上过渡带安全带预热分解带带描述窑口浇注料窑口砖窑口砖后窑皮不稳定区窑皮稳定区域窑皮不稳定区域上过渡带后10米安全带后直至窑尾衬里配置窑口专用浇注料高耐磨砖电熔镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖直接结合镁铬砖镁铁尖晶石砖镁铁铝尖晶石砖白云石砖镁铝尖晶石砖硅莫砖1680硅莫砖1650抗剥落高铝砖φ4.7m以上窑位置0.6--10.6--11-2米3（4）米至24（25）米24米至35米35米至45米45米直至窑尾φ4.7m以下位置0.6--10.6--11-2米3（4）米至18（22）米18（22）米至32米28（32）米至38（42）米直至窑尾合理寿命（月）121210--121210--1224≥36冷却带下过渡带上过渡带烧成带安全带传统的分解带统称安全带浇注料+高耐磨砖（硅莫砖电熔镁铝尖晶石砖）镁铝尖晶石硅莫砖硅莫砖抗剥落高铝砖镁铝尖晶石镁铁尖晶石硅莫砖高铝砖窑尾下料舌头窑口铁我公司耐火、耐热、耐磨材料情况---回转窑镁铁尖晶石直接结合镁铬砖镁铁铝尖晶石砖含锆白云石砖如何选用配置合适的耐火砖主烧成带与过渡带区别过渡带与烧成带无明显界限，各生产线因原燃材材料和工艺不同而有所区别，需要详细观察窑皮情况：若某部位窑皮在停窑后完全脱落、或仅剩薄薄一层、或该窑皮为不规则一块一块形式、或该部位砖明显由于窑皮脱落层层剥蚀而整体变薄，则该部位易定义为过渡带区，适合配置镁铝尖晶石砖；但轮带区域不适合配置导热系数高的镁铝尖晶石砖；各种砖的结合部位必须离开轮带的热影响区域（大约距离轮带中心线0.3米）以免由于导热系数不同和挂窑皮能力不同造成轮带轴向受热状态不同，导致轮带和垫板的不正常磨损。镁铬砖初始挂窑皮容易，但其中的Cｒ极易与碱金属和硫反应形成挥发性的碱金属盐渗透到砖的热面层导致其密化和脆化，该层因膨胀系数与砖体不同，当温度变化时随窑皮撕裂剥落；白云石砖中游离氧化钙与熟料中Ｃ２Ｓ反应生成Ｃ３Ｓ，极易挂窑皮，且与窑皮黏结紧密坚固；但因易水化不易存放.水泥生料和熟料与耐火材料的适应性：大量实践证明，当熟料硫碱比小于１时，烧成带窑衬寿命以白云石砖最佳，尖晶石砖次之，镁铬砖最差；当硫碱比大于１时，烧成带窑衬寿命以镁铬砖最佳，其次是尖晶石砖，白云石砖最差。水泥窑口砖的长短配置硅铝系列窑口砖需要有良好的耐磨耐冲刷性能和良好的热震性能，如果某个窑有明显的冷却带则其窑口砖的配置可适当延长，但因其荷重软化温度低，所以当某个窑火焰煅烧能力强，热负荷高或者说窑口区域经常出现过烧熟料时，不适合配置过长的该砖，而应使用电熔镁铝尖晶石砖。硅莫砖与抗剥落高铝砖抗剥落高铝砖曾经因为其良好的抗剥落性能广泛应用于水泥窑安全带全部区域，目前被硅莫砖替代。为什么呢？……ZrO2：能大大提高耐火砖的热震稳定性和高温强度，早期应用于抗剥落高铝砖中；少量氧化锆可与熟料生成高熔点的锆酸钙，提高窑皮的稳定性，因此被应用于烧成带砖中。适宜的就是最好的：自己窑衬的寿命数据→同区域窑衬寿命→公司内统计的窑衬寿命→尝鲜价尝鲜代价我公司窑用耐火材料的基本配置窑头罩、篦冷机、预热器等部位部位适用材料配置合理寿命窑头罩莫来石高强防爆浇注料第一年损坏面积＜10㎡；第二年损坏面积＜20㎡；篦冷机高温区莫来石高强防爆浇注料1年篦冷机中温区、预热器系统中温区高铝钢纤维浇注料、高铝低水泥浇注料2年篦冷机低温区、预热器系统低温区高铝低水泥浇注料、普通耐碱浇注料3年篦冷机矮墙砖混结构（浇注料+废旧硅莫砖）1年窑尾烟室、最下级下料管道、分解炉锥体等易结皮区抗结皮浇注料烟室1年后局部修补，其它24个月以上各级旋风筒柱体等规则部位高强耐碱砖3年--5年三次风管规则部位耐碱复合砖或弧形硅酸钙板+耐碱砖3年--5年三次风管出窑头罩端及入分解炉侧弯头易磨损部位砖混结构（浇注料+废旧硅莫砖）2年三次风闸板整体预制件闸板1年燃烧器4--8个月我公司耐火、耐热、耐磨材料情况---预热器C1C2C3C4C1C2C4分解炉火嘴浇注料，头部护套上顶：耐碱浇注料+钙板圆筒及锥体处：耐碱砖（浇注料）+隔热砖（钙板）风管：耐碱砖（浇注料）+隔热砖（钙板）下料管：浇注料所有不规则处：浇注料上顶：高铝浇注料+钙板圆筒及锥体处：耐碱砖（浇注料）+隔热砖（钙板）风管：耐碱砖（浇注料）+隔热砖（钙板）下料管：浇注料所有不规则处：浇注料C4椎体及分解炉下部：抗结皮浇注料+钙板风管：耐碱砖（浇注料）+隔热砖（钙板）下料管：浇注料三次风管：耐碱砖+（弧形钙板）隔热砖或耐碱复合砖、高铝符合砖其它所有不规则处：浇注料1年耐热钢闸板寿命不理想耐火材料生产流程浇注料生产工艺原材料进厂开始分类存储检测破碎筛分配料仓存储微机自动配料强制混合全自动称量包装成品入库发运结束浇注料的基本性能和质量控制要点1、原料纯度、粒度分配2、热力学性能3、施工、养护、损坏形式及寿命跟踪统计耐火材料生产流程耐火砖生产工艺原料进厂有关耐火砖的基本性能耐火砖的基本性能和质量控制要点（一）窑衬砖厚度：窑衬厚度宜与窑径相匹配，一般建议如下窑径（m）＜3.63.6~4.24.2~5.6＞5.6建议砖厚（mm）180200220250•耐火砖的厚度应在合理范围内，其寿命并不与厚度成正比，对于膨胀系数较大的耐火砖，过厚的衬料由于内外层温差过大和膨胀量差别过大，往往导致工作内层的早期损坏！•（二）砖型尺寸尺寸公差：h=±1%，a，b，l=±2mm一般建议碱性砖使用VDZ砖型砌筑，高铝砖、硅莫砖使用ISO砖型；使用VDZ砌筑时砖缝多了30%，砖环的柔性和抗热震性能更好，可有效补偿碱性砖的膨胀系数！近期我公司在窑内碱性砖与硅莫砖接触区域多次出现较大环缝，提醒各子公司注意控制窑内碱性砖的侧面纸板≤2mm，（铁板厚0.5-0.8mm）同时严格砌筑监督，湿砌砖的灰缝也必须控制在2mm以内。（三）砖型尺寸及主要配比项目尺寸[mm]直径[mm]体积4.3米窑配比4.8米窑配比5.2米窑配比abhlD1)[dm³]B32076.566.520019830602.8372:109（181）50:153（203）32:189（221）B620746920019859202.83B32276.566.522019833663.1198:83（181）76:127（203）58:162（220）B622746922019865123.113201038920019830003.851:81（132）37：111（148）25:134（159）62010396.220019861763.9442010392.520019840003.8799:33（132）71:76（147）49:111（160）62010396.220019861763.943221038822019830804.1654:79（132）38:109（147）26:133（159）62210395.522019861604.3242210391.522019840174.24100:32（132）72:76（148）49:111（160）62210395.522019861604.32（四）性能指标项目Item镁铬砖镁铁尖晶石镁铁铝尖晶石砖含锆白云石镁铝尖晶石窑口砖硅莫砖抗剥落高铝砖耐碱砖Al2O334≥4≤1.09.5–11.5≥4863--65＞7025--40Fe2O394≥4≤1.0≤0.5≤1.5≤1.8≤2SiO211≤1.2≤0.465-70MgO75-8085-90＞85≥4586-90CaO≤50ZrO2≥1.26--7Cr2O38SiC≥12体积密度(Kg/m3)2.95＞2.92.85-2.952.90–3.02.5--2.6≥2.7≥2.62.2显气孔率(%)15≤1812.0-16.013.0–17.0≤1816-18≤25≤19常温耐压强度(MPa)4040454040≥85≥90≥5060荷重软化温度(℃)（T0.6）1650≥17001630≥1600≥170014801600-1630≥14801250导热系数(w/m.k)（1000℃）2.53≤3.53.23≤1.51.71.41.28热震稳定性(次)(950ºC/air)≥100≥1006≥100≥10010102025线性膨胀率1000℃（%）1.21.21.31.1≤1.20.4--0.50.7••一、材料质量（控制厂家、充分利用厂家技术力量），用前检测，异常时坚决执行合同，并积极反馈；•二、施工质量（三分材料，七分施工，非高难技术，规范施工和监督），严格监控，重点监控，关键环节必须把住关，如搅拌机问题可积极向总部反映，借助厂家技术力量；•三、工艺控制水平（冷却、升温养护、窑的运转率、火焰、料的稳定、转窑），目前限产大势所趋情况下，如何控制升温和冷却环节，如何控制换砖需深入思考。如何保证耐火材料寿命•浇注料施工重点注意环节：关键词：保质期、加水量、品种、锚固件、钙板、防水剂等。硅酸钙板必须涂防水剂，且保证与壳体贴合紧密；锚固件均匀间布，必须涂抹沥青漆；超量的拌和水将导致泌水和料浆与骨料的离析，造成料浆的损失，使耐火混凝土的强度下降；浇注料必须干搅拌30s-1min，加水50%-80%搅拌3min，再慢慢加水搅拌至图3状态；（冬季施工水温）钢纤维浇注料中的纤维以无序排列最佳，离析后将失去作用；耐火材料保护层的厚度为25—30毫米；温度低于400摄氏度时可不设置保温层，该处浇注料每隔1.5米插入一层2毫米的纸即可；当浇注料的工作温度超过计划1200度，则必须设置3毫米以上膨胀缝且填充纤维毡；窑口、窑头罩等关键部位模板必须拆除，保证升温期间不局部高温爆裂、剥落•耐火砖施工重点注意环节窑内砖用前必须检测：化学成分、荷软、体积密度、强度、热震；严格按照施工规范施工、监督：放线、木锤、楔铁、压缩空气压力、加工砖、火泥耐火材料施工技术规程.doc•挡砖圈问题：挡砖圈能够阻挡砖的轴向滑动和增加筒体刚度。碱性砖区域因其膨胀系数大不宜设置挡砖圈，挡砖圈设置时一般不要在离轮带一个窑径范围内，焊接产生应力且难度系数大，不易完全垂直于窑轴线，产生大量加工砖，所以易少不宜多。新挡砖圈注意加工坡口及焊接精度，尽量垂直窑轴线，以保证加工砖尺寸尽量一致。浇注不连续，交接班时空档；搅拌机速度低，搅拌时间过长，不得不多加水。耐火材料检查更换★窑皮的导热系数为1.163w/mk，而碱性砖的导热系数为2.67~2.97w/mk，如能维持150~200mm左右的窑皮，则碱性砖的热面温度可维持在600~700℃，使热面层的热膨胀率由无窑皮的1.5%降到有窑皮的0.6~0.7%，这就是窑皮的作用。★准确把握局部挖补与整段更换窑衬的界限：两者界定的一般原则为：掉砖处周围的厚度不低于新砖的60%，且掉砖周围砖的实际使用时间不长、未受过恶劣条件的折腾、结构未发生裂缝和排列错乱现象，这时可采用挖补的方法，否则就需要进行整段更换。升温及冷却耐火材料使用规程--摘录.doc•1、硅莫砖抽签•2、过渡带碱性砖寿命短•3、三次风管砖塌腰•4、前后窑口铁•5、三次风管弯头浇注料磨损快•6