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石灰豎窯耐火磚內襯的損毀原因

　　石灰豎窯使用的時間長了或者是使用的方法不對，都會導致耐火磚內襯的損毀，耐火磚廠家把真實情況給大家分析窯內襯耐火磚的損毀原因。某廠石灰豎窯預熱帶、煅燒帶結瘤嚴重,瘤子最大厚度可達800mm,內襯損壞比較嚴重,特別是預熱帶距窯頂約1.5m部位四周工作層損壞一大半,有2m長距離,東側損壞較西側輕,預熱帶耐火磚損壞主要是由熱應力和化學侵蝕共同造成的,內襯破損情況見圖1。在煅燒帶下部和冷卻帶襯磚損壞較輕。

石灰豎窯內襯損壞機理分析

　　(1) 煅燒帶上移造成預熱帶承受高溫反應。

　　其原因:一是風氣配分失調;二是引風過大;三是出灰量少或出灰時間間隔過長。

　　(2) 石灰石堿性氧化物易與硅質耐火磚在高溫下發(fā)生化學反應。

　　其中CaO與Al2O3在熔融溫度為1545℃的條件下,生成3CaO·Al2O3。由于原料帶入雜質中有Fe2O3,在熔點為1415℃時生成4CaO·Fe2O3·Al2O3,在窯的高溫區(qū),當局部產生超過1400℃高溫時,此部位的襯磚就會產生低熔物熔化而熔融損壞。而在正常的煅燒溫度范圍內,石料帶入的雜質(泥沙中含有SiO2、Na2O、K2O)和石灰石在一起與***鋁質耐火磚反應生成3CaO·Al2O3為基質的四元、五元礦物,其熔點更低。同時在高溫條件下,在窯壁處已分解的CaO沿著襯磚工作面的氣孔侵入與磚內的巖相發(fā)生化學反應,也會生成上述有關低熔點鹽類,使磚的工作面被侵蝕軟化,這種侵蝕會不斷向磚內部滲透擴散,同時襯磚受熱應力作用以及在高溫下磚內部的重結晶體積膨脹,使磚的工作面產生龜裂導致結構疏松,為以后的壞損埋下隱患。

　　(3) 窯壁效應的影響。

　　豎窯生產不可避免的存在“窯壁效應”,有時由于窯透氣性不好,通風阻力增大,可形成較大的“窯壁效應”,使窯周易出現超過1400℃高溫,如前面所述預熱帶東側比西側損毀輕的原因,就是布料偏析產生窯壁效應后,東側透氣性差,而西側透氣好,造成高溫偏析所至(針對這一現象在后邊如何改進有所論述),當煅燒帶上移之后,在燃燒區(qū)窯周形成1400~1500℃的高溫,使用的粘土磚或高鋁磚會很快損壞。

　　(4) 窯壁結瘤的影響。

　　窯壁掛上比較薄的一層瘤子(結圈),對窯內襯可以起到一定的保護作用,避免耐火磚裸漏在火焰之中,如果瘤子較厚就影響窯內的風量分布及下料順暢,就起到了反作用。我廠使用的石灰石,雜質含量時常超標,尤其雨季,泥沙附著在石灰石上一起入窯煅燒,從觀察孔很容易看到結瘤現象。雜質與CaO在高溫下反應生成4CaO·Fe2O3·Al2O3、CaO·Al2O3及熔渣粘結在窯壁上,形成窯壁掛瘤。在高溫下瘤塊越結越大、越結越牢,還可能增加磚體內的液相量,降低磚的強度。受物料沖擊拉動,一旦瘤塊剝落將會把耐火磚拉松或隨瘤塊一起脫落。在一套窯襯磚使用的后期時常有襯磚粘帶掉落現象,可見窯襯的使用后期,結瘤是影響爐齡的重要因素。

　　(5) 停窯的影響。

　　該廠6×155m3白灰豎窯使用高爐煤氣做燃料,高爐順行,才有可能得到穩(wěn)定煤氣的供給。由于近幾年公司技改項目較多,用煤氣的地方多,管網煤氣不夠平衡,致使豎窯經常性的勒令停窯,隨后又重新升溫,這就意味著耐火磚又要經歷一次冷熱交變的過程。耐火磚經歷急冷急熱,內部容易開裂,一層一層剝落,在停窯恢復生產后,在成品鏈板上發(fā)現有的瘤子上面還有0.5cm左右厚的耐火材料,這是由于經常臨時停窯后溫度應力造成的。

　　(6) 窯襯磚砌筑質量的影響。

　　砌筑質量的好壞直接影響窯的運轉周期。如果砌筑的不好而產生掉磚現象。窯及局部會出現高溫,嚴重時窯皮會見紅,磚環(huán)之間要留有一定的溫度變化縫隙,是為耐火磚受熱膨脹而留下的空間。如果磚縫太小,耐火磚受熱膨脹而造成相互擠壓而破碎,也會影響使用壽命;如果耐火泥的水分比較大或磚縫耐火泥不飽滿且較厚,在點火烘窯過程中由于水分的劇烈蒸發(fā),就會產生大的收縮縫或裂紋,為襯磚的掉落埋下隱患。