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硅莫磚在大中型水泥回轉窯的應用介紹

時間:2020-05-31 16:25 來源:耐火磚廠家點擊:


 
硅莫磚是根據大中型回轉窯對耐火材料的苛刻要求,在常規產品的基礎上,通過添加礦化劑等微量元素,進一步強化抗熱震性能及高溫性能。具有熱震性好、強度高,耐磨性能好、抗高溫化學侵蝕性能好等特點。
目前國內大中型水泥回轉窯非燒成帶普遍采用硅莫紅磚及硅莫磚以作為推薦耐火材料,硅莫磚耐磨性好,熱震穩定性能優異,取得了較好的使用效果。但由于硅莫磚添加了大量的碳化硅來提高其高溫力學指標,其導熱系數也一直居高不下,造成較大的能源浪費,隨著目前節能減排強制政策的出臺,耐火材料導熱系數的降低勢在必行。
因此我們將硅莫耐火磚單一材質、單一結構改進為由工作層、保溫層、隔熱層,每層由不同材質材料進行復合,組成多層復合結構,本文通過對工作層、保溫層、隔熱層的材質結構設計,開發了多層復合莫來石磚。
工作層的材質與組成、保溫層與工作層的熱匹配性及保溫層的開口形狀,得出以下結論:
1)以M70莫來石為骨料,以80均質料為細粉,加入12-15%的碳化硅,10-12%的紅柱石細粉,能夠制作出性能優異、導熱系數低的產品。
2)使用多層復合結構可以獲得更低的導熱系數,且使用安全可靠。
3) 研制出的低導熱多層復合莫來石磚在國內近百家大中型水泥回轉窯上使用,筒體降溫50~80℃,取得滿意的使用效果,節能效果明顯。
硅莫磚性能優點
一、耐磨性能突出。
硅莫紅磚耐磨系數為8.2cc,正常使用壽命可達12-24個月,實現了3年2次大修的目標。安徽海螺、遼寧金剛、浙江常山、漳平紅獅、江蘇金峰等一批企業5000t/d回轉窯使用了硅莫紅磚,1年后停窯檢修發現,硅莫紅磚整體性依然完好,窯體28-35mm處磚厚平均在160-180mm。
二、導熱系數低。
經測試,硅莫紅磚導熱系數1.7W/m.k,而鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚導熱系數則≥2.7 W/m.k。低導熱大大降低了回轉窯筒體溫度,可有效防止回轉窯筒體和托輪瓦受熱膨脹。
三、配置適應性強。
耐火材料傳統配置通常是在窯口、前過渡帶、后過渡帶、分解帶分別配置尖晶石磚、鎂鉻磚和抗剝落磚等不同性能的耐材。而硅莫紅磚則可全覆蓋燒成帶以外各工藝帶。此外,硅莫紅磚還可根據用戶要求使用在三次風管彎頭等特殊部位上,以有效抗拒三次風管內大量粉塵的強烈沖刷和氯堿煙氣的侵蝕,使用壽命可達3年以上。
四、體積密度小。
經測試,硅莫紅磚體積密度為每平方米2.65g左右,而鎂鉻磚為每平方米3.05-3.10g,尖晶石磚為每平方米2.95-3.0g。由于體積密度小、自重輕、且不結窯皮,從而大大降低了窯筒體、中部托輪和動力系統的負荷,確保窯系統正常運行。
五、熱振穩定性高。
回轉窯過渡帶特別是輪帶附近,溫度變化頻繁,機械應力較大,傳統耐材由于熱振穩定性差,導致其在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶還要短。硅莫紅磚具有良好的熱振穩定性,經測試,其熱振穩定性1100攝氏度,水冷可達15次,因而特別適用于輪帶附近的過渡帶,有效延長使用周期。
六、抗侵蝕能力強。
硅莫紅磚的莫來石晶相和顯微結構對窯料有較強的適應性。硅莫紅磚采用高純原料,減弱了界面的反應強度。較高的致密度顯著抑止有害物質滲入造成的變質破壞,從而延長磚襯的使用壽命。
七、符合環保要求。
鎂鉻磚耐火性能良好,但遇高溫分解出的鉻離子卻對環境極為有害。早在上世紀70年代初,美、德、日等發達已停止使用含鉻耐材,全部使用硅莫紅磚,這從根本上消除了鉻離子污染源,符合行業可持續發展和環境保護的要求。
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