耐火材料烧成窑炉

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超轻质高温耐火材料在窑炉内衬上的应用

超轻质高温耐火材料在窑炉内衬上的应用

窑炉节能超轻质高温耐火材料在窑炉 内衬上的应用许伟荣(浙江欧诗漫集团德清晶体纤维厂,德清 313219) 超轻质高温耐火材料的主导产品系多晶莫来石纤维,是一种热容小、容重小、热导率低、热敏性好的保温绝热材料。

从广义上讲,属于不定型耐火隔热材料,它包括高温耐火纤维及其复合制品两类。

属“九・五”期间国家重点推广的新型环保节能材料。

1 超轻质高温耐火材料的应用范围超轻质高温耐火材料具有良好的耐急冷急热性能,低的比热和低的线膨胀性能,容重在100600kg/ m3(纤维可达到80kg/m3),具有一定的抗震性能,产品耐冲刷、易加工,具有施工灵活、工期短的特点,可根据不同行业的需要加工成各种不定型的棉、砖、板、毡、毯、标异制品,产品适用于1600℃以下的冶金、化工、机械、电子、玻璃建材、军工、科研与航天航空等领域的窑炉内衬绝热与密封,并可替代国外高档进口耐火材料和构筑全纤维窑炉,应用范围十分广阔,具有较好的市场发展前景。

2 超轻质高温耐火材料在窑炉内衬上的应用根据窑炉温度高低和工作环境的不同要求,选择不同种类和厚度的超轻质高温耐火材料作为内衬,不仅可以大大减少窑炉炉壁的厚度,而且还可大大减轻窑炉的重量,加快窑炉升温速度。

如浙江欧诗漫集团德清晶体纤维厂采用超轻质高温耐火材料,匹配先进的控制仪器,研制成使用温度在13002 1500℃的新型SX系列电阻炉,经浙江省能源利用监测中心监测,属间歇式电阻炉最高级别C级炉,空炉升温至1500℃,升温时间≤20min,比传统的电炉升温时间快了18倍之多。

因此,超轻质高温耐火材料现已广泛应用于陶瓷行业的梭式窑、隧道窑、辊道窑、机械行业的钟罩窑,以及其它热工设备上作窑炉内衬。

像钢材品种规格频繁变化的轧钢厂连续式加热炉上应用超轻质高温耐火材料作内衬,其综合节能可达56%;用于间歇式电加热炉上作内衬,其节能更为显著,节能率可高达30%左右,已经冶金部科学技术成果鉴定[编号(90)冶科成鉴字417号]。

玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能.

玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能.

5、热源供给:蓄热室
1)用途:蓄热室是利用耐火材料做蓄热体 (称为格子体)蓄积从窑内排出烟气的部分 热量,用来加热进入窑内的助燃空气 ---这样不但可以利用烟气余热,而且使得助燃 空气加热到较高温度,有利于提高作业温度; ---同时还起到把窑内废气排出及助燃空气 进入的通道;
2)蓄热室是什么结构和材质? 蓄热室是由前、后墙、隔墙及蓄热室内格子体组成, 使用温度分为上部为1200~1500℃,中部为 800~1200℃,下部为<800℃: a.蓄热室碹(砖厚350mm,外有3*64mm保温砖),其使 用条件为粉料的飞散,高温的温度变化,氧化还原反应, 材质为优质硅砖; b.蓄热室目标墙(砖厚350mm,外有146 的粘土砖及 178mm保温砖)其使用条件同蓄热室碹,材质为 AZS33#锆刚玉砖或高纯电熔镁砖; c.主墙和隔墙:上部(砖厚350mm),使用条件同蓄热室 碹,材质为优质硅砖;中部(砖厚230mm),使用条 件为中温的温度变化,材质为高铝砖或镁质砖;下部 (砖厚350mm),使用条件为低温的温度变化,材质 为低气孔粘土砖。 d.底部炉条碹,使用条件同下部格子砖,材质为低气孔率
卡脖出 口矮碹 卡脖吊 平碹 熔化部 大碹 卡脖入口 J形吊墙
卡脖池底
卡脖大 水包
池壁
2)玻璃液分隔装置有卡脖、冷却水包、窑坎等: ---卡脖是熔化部和冷却部之间的一段缩窄窑池,与 矮碹、吊墙配合使用,对熔化部和冷却部之间的 气体空间及玻璃液起分隔作用,从而降低玻璃液 的温度; ---冷却水管是由一组通过冷却水的圆形或方形钢管 组成,水管高度根据实用确定。冷却水管附近的 玻璃液受冷却后,形成粘度较大的不动层,构成 一道挡墙、降温作用大,不但可以阻挡未熔化的 浮渣进入冷却部,而且通过调节水管的沉入深度, 可以控制进入冷却部玻璃液的质量; ---窑坎,是斜坡式分隔能阻挡玻璃液的对流,窑的 纵向有多个窑坎,如澄清带,进入卡脖及进入工 作部前端均可设置窑坎。

梭式窑工作原理

梭式窑工作原理

梭式窑工作原理
梭式窑是一种常见的窑炉,它的工作原理是通过燃烧燃料来加热窑内的物料,使其达到所需的温度,从而完成烧结、烧成等工艺过程。

梭式窑的主要组成部分包括窑体、燃烧室、烟道、进料口、出料口等。

窑体是梭式窑的主体部分,通常由耐火材料制成,能够承受高温和化学腐蚀。

燃烧室是燃烧燃料的地方,通常位于窑体的下部,燃料可以是天然气、煤、柴油等。

烟道是将燃烧产生的烟气排出窑外的通道,通常位于窑体的上部。

进料口和出料口分别用于将原料和成品物料进出窑体。

梭式窑的工作原理是将原料从进料口投入窑体,然后通过燃烧室加热,使其达到所需的温度。

在加热过程中,原料会发生化学反应,从而完成烧结、烧成等工艺过程。

燃烧产生的烟气通过烟道排出窑外,同时也会带走一部分热量,为了提高热效率,通常会在烟道中设置余热回收装置,将烟气中的余热回收利用。

梭式窑的优点是结构简单、操作方便、适用范围广,可以用于烧结、烧成、干燥等多种工艺过程。

但是也存在一些缺点,比如热效率低、能耗高、环保要求高等问题,需要通过技术改进和设备升级来解决。

梭式窑是一种常见的窑炉,其工作原理是通过燃烧燃料来加热窑内的物料,完成烧结、烧成等工艺过程。

在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的燃料和工艺参数,以提高生产效率和产品质量。

窑炉内衬设计

窑炉内衬设计

冶金窑炉概述一、窑炉分类窑炉指的是用耐火材料砌成的用以烧成制品的设备按煅烧物品分为:陶瓷窑(温度高1800℃)、水泥窑(竖窑、回转窑)、玻璃窑按操作方法分为:连续窑(隧道窑)、间歇窑(梭式窑)、半连续窑按热源分类:火焰窑、电热窑按热源面向坯体分为:明焰窑、隔焰窑、半隔焰窑按坯体运输载体分为:窑车窑、辊道窑、推板窑、输送带窑二、窑炉燃料火焰窑:重油、煤气、天然气电窑:电炉丝、硅碳棒、硅钼棒组成:窑室、燃烧设备、通风设备、输送设备三、常见窑炉1、耐火材料用窑炉:隧道窑、倒焰窑、玻璃窑、石灰石窑、干燥窑2、冶金窑炉:焦炉、高炉、冲天炉、转炉、电炉、平炉、热火炉、加热炉、热处理炉、混铁炉、铁水罐、铁水包、钢水包{炼铁用:高炉、冲天炉;炼钢:转炉、电炉、平炉;供热风:热火炉;轧钢:加热炉、热处理炉;承接铁水钢水设备:混铁炉、铁水罐、铁水包、钢水包}四、工业窑炉耐材种类五、常见冶金窑炉电炉:电阻炉、感应电炉、电弧炉、等离子炉、电子束炉优点:炉内气氛易于控制;热效率高;易于自动化、卫生条件好;产品质量好感应电炉采用耐火材料:硅质捣打料、镁质捣打料电弧炉采用耐火材料:炉盖:ASC浇注料、高铝浇注料;炉壁:镁碳砖;炉底:镁碳砖、镁质浇注料镁碳砖(60年代美国研制、70年代日本使用)一、配料镁砂烧结镁砂:杂质多,结晶尺寸小(普通是20—40微米;大结晶是100—200微米)电熔镁砂:杂质少,结晶尺寸大(一般是200—400微米;大结晶是700---1000微米)石墨鳞片状石墨325目结合剂焦油沥青、酚醛树脂抗氧化剂铝粉、硅粉、碳化硅小于等于5%二、主要工艺热处理不烧制品150—200℃不少于36h三、特点:抗渗透侵蚀能力;抗渣侵;良好的热震性四、应用:转炉炉衬、出钢口;电炉;炉外精炼;钢包渣线MT5A(1)同一牌号,每批不超过150t(2)进行检测,如气孔、体密(3)合格评定形式树脂结合铝镁碳砖配料:高铝矾土、镁砂、石墨、树脂结合剂、抗氧化剂热处理,250℃主要用于钢包,精炼包,熔池,包底,鱼雷罐铝硅系耐火材料1.粘土砖:粘土熟料+结合粘土(小于等于20%)+纸浆废液+水烧成温度1250—1350(1)普通粘土质耐火材料牌号:N-1、N-2a、N-2b、N-3a、N-3b、N-4、N-5、N-6(3)热风炉用粘土砖:普通粘土砖:RN-42、RN-40、RN-36(4)玻璃窑用大型粘土砖【要求单重不超过50kg】牌号:BN-40a、BN-40b(5)水泥窑用粘土砖【要求这种砖耐碱性】牌号:NJ-30(6)玻璃窑用低气孔率粘土砖牌号:DN-12、DN-15(12、15指的是气孔率小于等于)(7)电阻炉用粘土砖牌号:RNZ-40、RNZ-35、RNZ-30(2)高炉用高铝砖【YB/T 5021-93 适用于炉腹以下的部位】(3)热风炉用高铝砖:YB/T 5016-2000(4)热风炉用普通高铝砖:牌号RL-56 RL-55 RL-48适用于炉顶、炉壁;性能要求:热震稳定性1100℃,水冷6次(5)热风炉用低蠕变高铝砖(又叫格子砖)(6)电炉炉顶高铝砖:DL-80 DL-75性能要求:热震稳定性1100℃,水冷8次(7)盛钢桶用高铝砖:CL-55 CL-65 CL-75 CL-80 PZCL-78(8)回转窑用高铝砖(磷酸盐结合剂)3.刚玉砖:Al2O3>90%,热震稳定性差,抗侵蚀性好(1)玻璃窑用熔铸刚玉砖镁砖:MgO≥87%配料:镁砂+废砖(≤20%);结合剂:纸浆废液、卤水镁砂:烧结镁砂(Fe2O3褐色;SiO2白色或黄色;CaO黑色)、电熔镁砂、海水镁砂烧成温度:1500~1600℃(1)普通镁砖镁钙砖/白云石砖原料:镁钙砂【煅烧法:1600℃;电熔法:2750℃,强度高,抗侵蚀性好,抗水化性好】+结合剂;烧成温度:1550~1650℃抗水化性的方法:1)二步煅烧:轻烧1000℃,2h;煅烧1600℃,3h2)添加添加剂:液相法:促进烧结Fe2O3,Al2O3;固溶体法:稀土氧化物3)表面包膜:浸渍:石蜡、沥青、焦油、树脂、有机物无机物:磷酸、Na3PO4、Na2SiO4优点:抗酸性渣强;净化钢水;抗剥落性、热震性好应用:VOD、AOD、LF炉、水泥回转窑镁铬砖原料:电熔镁砂、镁铬砂、铬矿普通镁铬砖:烧成温度1550~1650℃直接镁铬砖:铬精矿+镁砂≥1700℃半再结合镁铬砖:加一定量镁铬砂再结合镁铬砖:全使用镁铬砂优点:抗碱性渣能力强;抗热震性好,体积稳定;荷软高使用用途:精炼、RH管、有色冶金(炼铜)、水泥回转窑、玻璃窑牌号:MGE-20ABC MGE-16ABC MGE-12ABC MGE-8ABC检测热震时,950℃,风冷建材工业窑炉的镁铬砖:DMC-12、DMC-9A、DMC-9B、DMC-6、DMC-4检测热震时,1100℃水冷,不少于4次连铸用铝碳质耐火制品原料:刚玉(电熔刚玉、板状刚玉、棕刚玉、特级矾土),石墨,结合剂(树脂),抗氧化剂(Al,Si,SiC)成型方法:等静压成型(整体式塞棒,长水口,侵入式水口);摩擦压砖机(滑板)牌号:长水口C、侵入式水口R、塞棒S、复合部位煤炭质制品M、含锆制品Z钢包透气砖&水口座砖浇筑成型,要求Al2O3+Cr2O3+MgO%≥92%透气砖:T-80 T-85(数字表示Al2O3含量)座砖:Z-80 ZB-80 Z-85 ZB-85滑板砖(Al2O3—ZrO2—C)铁水预处理用Al2O3—SiC—C配料:电熔刚玉、烧结刚玉、特级矾土、SiC、石墨、外加剂(蓝晶石、红柱石、尖晶石)、结合剂(沥青、树脂)、抗氧化剂(Al、Si)不定形耐火材料1.耐火泥(也称火泥,接缝料);用途:砌筑材料、涂抹、投射分类:按材质分类:粘土质、高铝质、硅质、镁质按结合剂分类(1)高铝质耐火泥普通高铝质耐火泥浆:LN-55A LN-65A LN-75ALN-85B GN-85B(2)热风炉用硅质耐火泥RGN-94(3)焦炉用硅质耐火泥JGN-94 JYN-85(4)玻璃窑用硅质耐火泥BGN-96 BGN-94(5)硅质隔热耐火泥GGN-94 GGN-92(6)镁质耐火泥MF-92 MF-78(7)中间包用碱性涂料镁质:MT-1 MT-2镁钙质:MGT-1 MGT-2 MGT-32.浇注料(1)铝尖晶石浇注料:AMS-80 AMS-85 AMS-95 (数字表示Al2O3+MgO)(2)中间包挡渣堰:(3)高炉用出铁钩浇注料(6)钢纤维增强耐火浇注料:为了防止烘烤时,不易爆裂。

陶瓷窑炉用耐火材料性能要求

陶瓷窑炉用耐火材料性能要求

陶瓷窑炉用耐火材料性能要求陶瓷窑炉是制作陶瓷的重要设备之一,而耐火材料则是确保窑炉高温下正常运转的保障。

陶瓷窑炉用耐火材料性能要求如下:1. 耐高温性能陶瓷窑炉工作温度通常在1000℃至1300℃之间,因此耐火材料需要具有较好的耐高温性能。

其能够在高温下稳定地存在,不发生破裂或者渗透现象,并且还要具有一定的耐侵蚀性,能够抵御窑内流动的熔融钠、烟气以及尘埃等的侵蚀,确保窑炉长期的运作。

2. 耐磨损性能在陶瓷制造过程中,陶瓷坯体需要经历多次烧制和退火,窑炉的耐火材料会不断受到磨损和热膨胀的影响,因此需要具有一定的耐磨损性能。

能够在长时间内承受窑炉烘烤和陶瓷坯体的摩擦,不因摩擦造成热胀冷缩现象,确保陶瓷制造过程中窑炉的稳定运转。

3. 防渗透性能陶瓷窑炉长期运行会导致窑炉材料表面因氧化、磨损而产生微小裂缝,如果耐火材料没有较好的防渗透性能,就会导致气体、氧化物在窑炉壁上的渗透,缩短耐火材料使用寿命,甚至影响窑炉的优良运转状态,因此防渗透性能也是陶瓷窑炉用耐火材料的重要性能之一。

4. 密实性与抗热震性能陶瓷窑炉用耐火材料的密实性是指材料的质地结构紧密,不会因为高温、震动、热膨胀而产生断裂现象。

而抗热震性能则是指材料能够在温度变化大且突然的情况下保持稳定,不会因为突然的温度变化而破裂或者产生与窑炉壁面的分离等现象。

因此,密实性与抗热震性能的好坏对于耐火材料的使用寿命以及陶瓷加工质量有着重要的影响。

5. 操作性能除了以上几个性能,陶瓷窑炉用耐火材料的操作性能也是一个需要考虑的重要因素,否则会在制陶过程中带来很多不便。

比如,耐火材料的分析性能要尽可能高,这样可以在操作时更好的预测变化,并进行预防措施。

此外,耐火材料的结构合理,易于贴附和拆卸,可以减少后期的维护和换防工作。

以上是针对陶瓷窑炉用耐火材料性能要求的介绍,对于陶瓷制造企业而言,选择适合自己窑炉的耐火材料是确保陶瓷制品质量和企业经济收益的关键要素。

炭素材料生产窑炉用耐火材料

炭素材料生产窑炉用耐火材料

炭素材料生产窑炉用耐火材料耐火材料砌筑炭素原料煅烧炉、焙烧炉和石墨化炉所用的耐火材料。

原料煅烧炉用耐火材料该炉采用煤气或重油作燃料,工作温度为1200~罐式炉用耐火材料该炉炉型分为顺流式(图1)和逆流式两种。

罐式炉是由炉体尺寸相同的煅烧罐组合而成,每4个罐为一组,每座炉子有2~6组煅烧罐。

罐式炉罐体及火道的工作层一般采用硅砖砌筑。

罐体工作层外侧和火道砌体、蓄热室及烟道等部位的工作层采用粘土砖砌筑。

其外墙全部用红砖砌筑,用金属框架和拉杆紧固炉体。

罐式炉的使用寿命一般约为8a。

回转窑用耐火材料该窑筒体内衬一般采用高铝砖或磷酸高铝质不烧砖砌筑。

窑头和窑尾安装密封罩,防止冷空气吸入,以减少氧化损失,罩的内衬一般用粘土砖砌筑。

回转窑的使用寿命一般为200~300d;如窑内衬非工作层采用轻质耐火浇注料浇灌,工作层则用Al2O3含量为75%的高铝质耐火浇注料,其整体性好、强度高、抗磨损,因而使用寿命优于砖砌的,寿命可达1a。

耐火材料耐火材料石墨化炉用耐火材料该炉种类较多,应用较广的是结构简单的电阻炉,常用炉型为艾奇逊式石墨化炉(图3)。

它由炉头、炉体(炉床)及供电系统组成。

炉体呈长条形,炉体两端为炉头,其底、顶和侧墙用粘土砖砌筑,内墙用石墨块外墙用碳块砌筑,当安装完电极后,用石墨粉填充密实,以防止电极氧化,并起密封和保温作用。

炉底用粘土砖砌筑,两侧墙用粘土砖砌筑,也可用耐火浇注料预制块作为活动墙。

石墨化炉的使用寿命,即炉头的寿命约为20次。

耐火材料参考书目李圣华,炭和石墨制品(下册),冶金工业出版社,北京1984。

玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能 ppt课件

玻璃窑炉结构及窑炉用耐火材料性能  ppt课件
玻璃窑炉结构及窑炉用耐 火材料性能
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1
---目的:
全面了解 玻璃窑炉主要结构、窑炉用耐火 材料的基本成分及其性能
---主要内容:
• 1、介绍玻璃窑炉主要结构及各部位所用的材

• 2、介绍玻璃窑用各种耐火材料的基本成分及
其性能
• 附一:我司三期窑炉的主要结构尺寸
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一、玻璃窑炉主要结构
---池壁(砖厚250mm左右),其使用条件是与玻璃液接 触并冲刷,其熔化区的池壁上沿还受配合料飞散及火焰 烧蚀,均采用AZS36#锆刚玉砖;
---池底上层(铺面砖100mm,中间捣打料50mm ,下层 粘土大砖300mm),其使用条件是与玻璃液接触并冲刷, 气--液相向上钻孔侵蚀,铺PPT课面件砖采用AZS33#锆刚玉砖10 ,
---玻璃熔窑很多已采用与熔化部等宽的加料池, 使得料层更薄,能防止偏料,投料池壁(砖厚 250mm)使用材质为:AZS36#锆刚玉砖;
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---上部挡墙广泛采用L形吊墙(砖厚 305mm),该吊墙是单独悬吊的,可以加 长加料池,不但加强了密封减少了料尘飞 扬,还加强了对配合料的预熔作用;吊墙 采用材质:进口的高级硅砖,也有在下端 采用电熔莫石或锆刚玉砖或其组合砖等;
---上部挡墙的前端(即L形吊墙鼻区的前端) 吊挂一排挡焰砖或一组水包,主要起密封 作用,挡焰砖采用材质:低膨胀硅砖或烧 结莫来石砖。
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L吊墙砖结构 挡焰砖
L吊墙砖结构 L吊墙钢结构
熔化 大碹
投料口 池壁
挡焰砖
窑池铺 面砖
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投料口 池壁
窑池铺 面砖
窑池粘 土大砖
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2、熔制部分:熔化部是什么结构和 材质?

耐火保温材料在工业炉窑上的应用

耐火保温材料在工业炉窑上的应用

抗 剥落性能优于直接结合镁铬砖。这一方面是环保的要 求,另一方面也是生产的要求。 过渡带的情况也大致如此。尖晶石砖 由于具有低的含 铁量 、极佳 的耐磨性及极低的碱渗透率 ,使用周期比直 接 结 合 镁铬 砖 延 长一 倍 ,可 达一 年 左 右 ,并 且 完 全能 和 烧成带的直接结合镁铬砖相配套,从而使得其在大型回 转窑过渡带耐火材料 中一直占据主导地位 。镁铝尖晶石 将 逐步 取代 镁铬 砖 。 ( )窑 尾 。 传统 的 回转 窑 窑 尾 温 度一 般 小 于 三 I0  ̄ O0 C,有的甚至7 0 左右 ,窑尾一般不会结皮 ,而 O 大型窑窑尾温度高达 lO  ̄左右 。对于生料含碱高或者 0C I 煤 中硫 含量高的窑 ,碱 及硫 、氯 等组分反复 的挥发 、 凝 聚 ,使得 组 分 与之生 成2 2 Ca 3 C SCa 0 、 C S C0 、2 2 S 4 2 a O K S 4 结皮的特征矿物 ,粘附窑料形成结皮 , C S 42O-  ̄ 影响操作 。近年来,有的厂家采用钢纤维增强高铝 质浇 注料或高铝质浇注料起到了一定的效果。 ( )冷却机头。冷却机头处的耐火材料也是经常 四 容易损坏的 。在冷却机头 ,物料与二次空气温 差较大 , 内衬反复交替接触两种不同温度的物 质,使温 度变化频 繁 ,易产生疲劳爆裂 。对耐火材料总的要求是要有较好 的热震稳定性和较高的韧性 。由于存在 自由膨胀端 ,砌 体在高温状态下的整体稳固性要求也较为严格 。因此 , 在选用耐火材料时 ,应考虑其理化指标气孔率适 中 ( 节 能和热震 ),常温耐压强度较高 ( 耐磨 )、热震稳定性 良好及 重烧 线收缩不大 的耐 火材料 。其砌筑工艺 的选 择 ,应从强化砌体的稳固性考虑 ,合理选用中、高温强 度的耐火泥浆,保证其具有较高的粘接强度 ,不 因局部 掉砖而影响整体的使用寿命。 ( )砌筑及烘窑。窑体使用寿命的长短还与正确的 五 砌筑方法及合理的烘烤制度有关。耐火砖的湿法砌筑有 利于保持泥缝均匀 ,缝 泥饱满 ,整体性 良好,可以防止 砌体局部应力集中 ,砌体爆裂损坏。 结束语 :耐火材料 品种繁杂 ,而大型 回转窑由于工 艺条件的改变 ,使得从现有的材料 中选取有一些困难 。 尤其是窑 口材料 、过渡带材料、冷却机前端及窑尾抗结 皮材料是大 型回转窑耐火材料的薄弱环节。但我们一方 面 可 以 在现 有 耐 火 材料 的基 础 上 ,合 理 匹配 ,使 窑 整体 寿 命 得 到提 高 , 另一 方面 积 极 开发 新 型 耐火 材 料 ,使 它 们 更能 适 合水泥 窑 日益大 型化 的要 求 。
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耐火材料烧成窑2009.03.19随着钢铁工业和其他工业生产技术的发展,作为高温工业生产设备的基础的耐火材料,其质量和产量都得到了显著的提高和发展。

作为生产核心的成型砖坯的烧成设备应满足上述要求,并有所改进。

从要求设备节省能量,节省劳动力和不造成公害等几方面来看,耐火材料烧成窑方面发生了巨大的变化。

由于直接结合砖的出现,建成了烧成温度为1750-1900的超高温烧成窑。

其次,由于白云石砖采用特殊结合剂,要在烧成时采取措施防止排出废气引起公害,为了满足提高品位的要求,在各烧成温度范围内,要使温度和气氛便于控制并且均匀,具有合理性的燃烧和加热机制,以节省能源和节省劳动力等。

在窑的大型化,自动化和连续化方面都取得了极为显著的变化。

耐火材料烧成窑历史悠久,过去采用过的单独的间歇式的倒焰窑,如方窑,圆窑及环窑。

这些窑在其他窑业中也得到应用,目前在耐火材料烧成方面用的少了。

由于耐火材料的用户遍布钢铁工业,有色冶金工业,化学工业,窑业等许多部门,所以为适应上述各种不同用途,要求制造不同性能和形状的硅质,黏土质等制品,并按这些制品要求的制造条件来烧成。

一.耐火材料烧成窑的分类耐火材料的烧成窑大致可分为两大类。

(一)连续式窑(隧道窑)隧道窑是一种可以连续生产的,自动化程度较高的,环境保护较好的,现代化的先进窑炉。

其构造,操作和控制将在后面叙述。

(二)间歇式窑1.方型倒焰窑简称方窑。

是一种古老的耐火材料烧成窑。

一般用煤做燃料,烧成的火焰经窑顶反往砖坯行列下降到窑底空径烟道排出废气,操作方法虽然落后鞋,但也有其优点,就是工艺过程比较灵活,可以一窑一变,不象隧道窑固定了一种工艺就只能烧成一种品种。

2.圆形倒焰窑其操作原理优缺点都与方窑相同。

两者对比,圆窑烧成的均匀性忧于方窑。

3.梭式窑顾名思义该窑就是象梭子一样,能来回装进抽出。

它是介于隧道窑和倒焰窑之间的一种间歇式窑型。

它采用了如隧道窑式的窑车进行装出窑,可以在窑外进行便于机械化,采用了隧道窑肢的加热方式便于机械化自动化,由于间歇式生产,还可以避免由于工艺固定产品单一的弊病,所以说它是一种比较灵活的窑型,但它也有确定,就是由于它的间歇式生产方式限制产量的提高,对于产量大的品种是不合适的。

4.钟罩式高温烧成窑钟罩式高温烧成窑,是一种专门烧制有特殊性能要求或特殊形状的高级产品烧成窑,它基本上与梭式窑类似,但其窑上部结构可以上下升降,故曰钟罩式窑。

这种窑式在我国较为少见。

二.耐火材料烧成窑的结构及工作环境由于耐火材料的烧成窑品种很多,需要分别叙述其结构及操作原理和工作环境。

(一)隧道窑在耐火材料烧成方面,隧道窑已经成为连续式烧成窑的代名词,它是最经济和效率最高的窑。

1.隧道窑的基本条件与功能隧道窑由预热带,烧成带和冷却带构成。

窑车装好车后通过上述个带进行烧成。

通常在预热带内用与窑车前进方向相反的从烧成带引入的热气体使砖坯逐渐加热升温,在此期间脱除吸附水及结晶水,并使有机物质分解。

在烧成带内用直接燃烧加热至规定的温度并保温,然后进入冷却带。

在冷却带内,从窑出口处吹入的冷空气与烧成制品进行热交换,达到冷却的目的,窑车到出口时,耐火材料的烧成过程就完成了。

2.烧成窑的分类(1)按加热方式分(2)按烧成温度分(3)按窑车进窑的方式分(4)按燃料分(5)按窑体形式分3.各类窑各部分的构造和特征隧道窑按长度方向分为预热带,烧成带和冷却带,隧道窑的长度远比高度大的多,所以窑的结构应该主要是窑墙和窑顶,但是按长度方向各段带的窑墙是不同的,而且随着制品的不同起结构也不同。

4.隧道窑各部分的作用及工作环境(1)燃料燃烧与节能,如同所有的工业炉一样,作为耐火材料的烧成窑隧道窑,也需要通过燃料燃烧来取得高温来完成耐火材料制品的烧成任务。

将隧道窑烧成带燃烧加热后排出的烟气,用来预热砖坯,有将烧成品本身的热量与冷空气进行热交换产生的热空气供燃烧用,使得热量得到有效利用。

与其他的耐火材料烧成窑对比,隧道窑是热效率较高的一种。

这是隧道窑能够广泛采用的重要理由之一。

为了最大限度的提高隧道窑的热效率,应该对隧道窑的热平衡进行分析。

(2)余热回收与燃烧装置的关系,隧道窑消耗的热量包括烟气带走的热量,烧成砖本身的热量和窑体表面的散热。

前两项热量可回收利用。

在不注意节能的时期,在考虑到建设费用很低的情况下,隧道窑大多采用低压烧成嘴,这种烧嘴结构比较简单,不能大量使用高温预热空气,后来才采用了中压和高压的高符合烧嘴,不仅提高了烧成温度也节约了能源。

对于高温隧道窑,为了是冷却带回收的热空气进一步提高温度,同时为了保护最高温度部位的砌体,将这部分热空气,引入烧成带双层窑顶之间,使其预热到1050-1100度。

(3)窑内压力的控制,隧道窑内压力制度的合理确定,有助烧成温度的稳定,燃料消耗量的减少,砖垛截面烧成的均匀性,减少漏气和改善工人操作条件等。

为了控制窑内压力制度在设计上没有零压区。

烧成带一般采用微正压操作,以免因负压操作吸入冷空气,而破坏了烧成制度,因此零压区设在预热带和烧成带相接或邻近烧成带附近,使烧成带处于微正压区。

微正压区的具体位置常随窑的操作制度的变化而有所变化。

一般根据工艺要求,推车时间间隔,烧成带的长短,和高温点车位多少来确定。

(4)窑内温度控制及温度均匀化隧道窑温度制度的稳定对产品质量起着重要的作用。

因而应具有完整的温度制度控制系统。

而温度制度的稳定,主要是保持烧成带的稳定。

烧成带的温度与燃料的发热值,供给量,空气和燃料的比例,一次和二次空气量的比例及其温度,推车时间,间隔,窑车装砖量和装砖图等因素有关,上述所有个温度应保持稳定。

保持烧成温度制度稳定,除了控制各因素保证在烧成带的烧成制度稳定外,还有一个问题就是窑车装砖的的上下温差的问题,最大温差区位于预热带的中后部,这对烧成制品的成品率和性能有不良影响。

因此,为了尽量使流入预热带的气体从窑车上面靠近砖垛的下部通过,对窑断面结构,排烟孔的位置,窑车砖垛的码砖的方法要适当考虑。

也可以采用前述的气幕结构来解决上下温差的问题。

(5)隧道窑的工作环境由于耐火材料烧成的目的,是将不稳定的强度小的坯体,烧成具有一定强度的稳定的耐火制品。

又由于各种耐火材料在烧成时,所产生的物理化学变化各有特点。

因此,有必要对各种耐火材料的烧成特性有个初步了解。

(二)倒焰窑倒焰窑是一种比较古老的烧成窑形式,虽然它的热效率和工作效率都比隧道窑低,但是由于投资小烧成制度灵活等有利条件,在今天仍然有一定使用价值,下面分述其特征。

1.倒焰窑的工作原理倒焰窑的工作原理是燃料在窑外的火箱燃烧,火焰经火箱的挡火墙升到窑顶,然后由窑顶下降经过待烧砖坯,下至窑底孔径汇集烟道经烟囱排放于大气中。

2.倒焰窑的分类(1)倒焰窑的分类是按其截面的形状来区分的,横截面为矩形的称为方窑。

(2)圆窑,一般容积较大的倒焰窑多采用圆窑。

(3)实验窑,为了适应小量试块或小批量的实验砖,也采用小型倒焰窑。

3.倒焰窑的结构倒焰窑的结构,一般有地面以上窑体部分,其中包括窑顶,窑墙和燃烧室等,地面及地下部分包括窑底孔,支烟道,主烟道和烟囱等,燃烧室的数量随着窑容积的大小而不同。

4.倒焰窑的工作环境倒焰窑的工作环境与隧道窑基本相同,但是在煅烧硅砖的时候,可根据硅砖的工艺特点,采用弱还原焰烧成。

在这种情况下,废气中将产生部分的一氧化碳其他,它是无色透明的有毒气体,含量大时可令人窒息中毒死亡,所在还原焰烧成操作时要注意环境保护,注意安全。

(三)梭式窑(1)技术性能,梭式窑是介于上述两者之间的一种窑型。

他的外型结构很象方窑,但窑底结构和隧道窑一样,不是采用固定式窑底,而是用窑车底式窑底,窑车的装砖及卸砖均在窑外进行。

推进拉出故曰梭式窑。

(2)结构。

(3)工作环境,与上述两种工作环境相同。

三.耐火材料烧成窑用耐火材料表1 黏土砖隧道窑用耐火材料车位号部位温度范围/摄氏度窑墙砌砖/mm 窑顶砌砖/mm材质厚度总厚材质厚度总厚1-7 预热带50-100 黏土砖红砖350610960黏土砖轻质黏土砖黏土火泥高炉渣红砖3007020257537008-16 预热带500-1000黏土砖轻质黏土砖红砖35024037096017-32 烧成带1100-1350硅砖轻质黏土砖黏土砖3504654651280硅砖轻质黏土砖黏土火泥黏土熟料红砖300235502125385033-39 冷却带1100-500黏土砖轻质黏土砖红砖3502404851075黏土砖轻质黏土砖黏土火泥高炉渣红砖30070202575370040-46 冷却带400-100黏土砖红砖350490840表2 镁制品隧道窑用耐火材料车位号部位温度范围/摄氏度窑墙砌砖/mm 窑顶砌砖/mm1-5 预热带100-400 黏土砖红砖350490840黏土砖黏土砖盖板200553806-13 预热带480-700 黏土砖轻质黏土砖红砖350240360950黏土熟料矿渣棉854038014-19 预热带750-980 镁铬砖一等黏土砖轻质黏土砖红砖3502352405101335一等高铝砖黏土砖盖板黏土熟料矿渣棉20055854038020-38 烧成带1050-1650 镁铬砖铬矿砂一等黏土砖轻质黏土砖黏土砖585402354651201435镁铝砖镁铝砖盖板铬矿砂黏土熟料20055408538039-46 冷却带400-800 一等黏土砖轻质黏土砖红砖35024036095047-52 冷却带100-400 黏土砖红砖350490840一等黏土砖黏土砖盖板黏土熟料矿渣棉200558540380。

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