1高溫過渡帶耐火材料的選用情況
我廠回轉窯高溫過渡帶曾使用過化學結合鎂鉻磚、磷酸鹽磚、特種磷酸鹽磚、方鎂石-尖晶石磚和A-S型堿性復合磚。
1.1化學結合鎂鉻磚
我廠回轉窯過渡帶16.8～34.2m處原設計使用化學結合鎂鉻磚，其主要理化性能指標見表1。
表1化學結合鎂鉻磚的主要理化性能指標
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MgO ／％ |
Cr2O3 ／％ |
顯氣孔率 /％ |
體積密度 ／（g／cm3） |
荷重軟化溫度 T0.6/℃ |
常溫耐壓強度 /Mpa |
熱震穩定性 /(1100℃～水，次) |
|
＞70 |
＞6 |
＜20 |
＞2.80 |
＞1550 |
＞50 |
＞4 |
化學結合鎂鉻磚的熱震穩定性差，不適應高溫過渡帶熱工制度的要求，且由于試生產階段，設備故障率高，開停窯頻繁，窯內熱工制度很不穩定，其使用壽命最長只有48d，故投產后不久即被淘汰。
1.2磷酸鹽磚
該磚的常溫耐壓強度高、熱震穩定性能好，抗剝落性能優良，但其荷重軟化溫度較低，在高溫過渡帶的使用壽命為100d左右。其理化性能指標見表2。
表2磷酸鹽磚的主要理化性能指標
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Al2O3 /％ |
耐火度 /℃ |
體積密度 ／（g／cm3） |
常溫耐壓強度 /Mpa |
荷重軟化溫度 T0.6/℃ |
熱震穩定性 /(1100℃～水，次) |
|
＞75 |
＞1790 |
＞2.80 |
＞65 |
＞1350 |
＞50 |
1.3特種磷酸鹽磚
特種磷酸鹽磚的荷重軟化溫度在1500℃左右，使用壽命在150d左右，仍不能和燒成帶的直接結合鎂鉻磚配套，其理化性能指標見表3。
表3特種磷酸鹽磚的主要理化性能指標
|
Al2O3 /％ |
耐火度 /℃ |
體積密度 ／（g／cm3） |
常溫耐壓強度 /Mpa |
荷重軟化溫度 T0.6/℃ |
熱震穩定性 /(1100℃～水，次) |
|
＜75 |
＞1790 |
＞2.75 |
＞75 |
＞1450 |
＞30 |
1.4方鎂石－尖晶石磚
該磚的荷重軟化溫度高，熱震穩定性好，抗氧化還原氣氛及堿侵蝕能力強，其主要理化性能指標見表4。該磚在高溫過渡帶的使用壽命可達一年左右，完全能和燒成帶的直接結合鎂鉻磚相配套，滿足了生產要求，但由于其導熱系數較大、筒體溫度較高，對窯的長期安全運轉不利。
表4尖晶石磚的主要理化性能指標
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MgO ／％ |
Al2O3 /％ |
體積密度 ／（g／cm3） |
常溫耐壓強度 /Mpa |
荷重軟化溫度 T0.6/℃) |
熱震穩定性 /(1100℃～水，次) |
導熱系數 /(350℃W/m·K |
|
83.14 |
12.13 |
2.78 |
45.4 |
1600 |
＞10 |
3.5 |
1.5A-S型堿性復合磚
1.5.1A－S型堿性復合磚的材質、性能
A－S型堿性復合磚是由鎂鋁尖晶石(MA)和鎂橄欖石(MS)兩種材料在同一模具內成型，經高溫煅燒而成。其工作端采用鎂鋁尖晶石，目的是發揮尖晶石磚的優勢；其非工作端采用鎂橄欖石，經工藝處理后，具有較低的導熱系數，起隔熱作用。其理化性能指標見表5。
表5A－S型堿性復合磚的主要理化性能指標
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類別 |
MgO ／％ |
Al2O3 /％ |
顯氣孔率 /％ |
常溫耐壓強度 /Mpa |
荷重軟化溫度 T0.6/℃ |
熱震穩定性 /(1100℃～水，次) |
導熱系數 /(350℃W/m·K) |
|
重質 |
83.36 |
11.05 |
18 |
52.1 |
1600 |
＞10 |
3.17 |
|
輕質 |
62.50 |
0 |
24 |
51.7 |
1590 |
＞30 |
1.13 |
1.5.2A－S型堿性復合磚的使用情況
1998年2月，我廠在1號窯中修時，在23.6～27m處砌筑了3.4mA－S型堿性復合磚。在生產過程中，幾次檢測窯體溫度：25m前后為310℃左右，28m前后(砌筑尖晶石磚部位)為350℃左右，說明40mm厚的復合材料發揮了作用。1998年9月22日，因1號窯中修，更換燒成帶火磚，檢查發現A－S型堿性復合磚的磚厚在170～190mm之間，有的磚仍完好無損，磚槽(砌筑標記)仍清晰可見。該磚已在窯上使用了196d。
1998年11月3日，我們又在2號窯20～25.6m處砌筑了5.6mA－S型堿性復合磚，現使用效果良好。為進一步降低窯的筒體溫度，我們下一步準備把復合層的厚度由原來的40mm改為60mm，隔熱效果會更好。
1.5.3使用A－S型堿性復合磚的經濟效益
現將使用尖晶石磚和A－S型堿性復合磚的窯體表面散熱對比(見表6)，作經濟分析如下：
表6熱工測量數據及計算結果
|
名稱 |
砌筑長度 /m |
散熱面積 /m2 |
環境溫度 /℃ |
表面溫度 /℃ |
風速 /(m/s) |
溫差 /℃ |
散熱系數 /(kJ/m2·h·℃) |
散熱損失 /(kJ/h) |
|
尖晶石磚 |
3.4 |
42.704 |
25 |
355 |
0 |
330 |
119.76 |
1713223 |
|
堿性復合磚 |
3.4 |
42.704 |
25 |
310 |
0 |
285 |
108.85 |
1324738 |
從表6可以看出：在同樣條件下，砌筑3.4m尖晶石磚和3.4mA－S型堿性復合磚的窯體表面散熱損失差為388 485kJ/h，相當于每小時節約13.28kg標準煤。
2結語
在水泥窯高溫過渡帶使用A－S型堿性復合磚不只是節能降耗問題，更重要的是：保護窯筒體、保護托輪瓦，延長設備使用壽命，提高窯的運轉率，其經濟價值難以估量。
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作者:李廣明,隋玉民,劉繼彬