石灰窯豎窯預(yù)熱帶、煅燒帶結(jié)瘤嚴(yán)重,瘤子大厚度可達(dá)800mm,內(nèi)襯損壞比較嚴(yán)重,特別是預(yù)熱帶距窯頂約1.5m部位四周工作層損壞一大半,有2m長(zhǎng)距離,東側(cè)損壞較西側(cè)輕,預(yù)熱帶耐火磚損壞主要是由熱應(yīng)力和化學(xué)侵蝕共同造成的。在煅燒帶下部和冷卻帶襯磚損壞較輕。

石灰窯豎窯耐火磚損壞因素

(1) 煅燒帶上移造成預(yù)熱帶承受高溫反應(yīng)。

其原因:一是風(fēng)氣配分失調(diào);二是引風(fēng)過(guò)大;三是出灰量少或出灰時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)。

(2)石灰石堿性氧化物易與硅酸硅質(zhì)耐火磚在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

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(zhì)中有Fe2O3,在熔點(diǎn)為1415℃時(shí)生成4CaO·Fe2O3·Al2O3,在窯的高溫區(qū),當(dāng)局部產(chǎn)生超過(guò)1400℃高溫時(shí),此部位的襯磚就會(huì)產(chǎn)生低熔物熔化而熔融損壞。而在正常的煅燒溫度范圍內(nèi),石料帶入的雜質(zhì)(泥沙中含有SiO2、Na2O、K2O)和石灰石在一起與硅酸鋁質(zhì)耐火磚反應(yīng)生成3CaO·Al2O3為基質(zhì)的四元、五元礦物,其熔點(diǎn)更低。同時(shí)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(nèi)的巖相發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也會(huì)生成上述有關(guān)低熔點(diǎn)鹽類,使磚的工作面被侵蝕軟化,這種侵蝕會(huì)不斷向磚內(nèi)部滲透擴(kuò)散,同時(shí)襯磚受熱應(yīng)力作用以及在高溫下磚內(nèi)部的重結(jié)晶體積膨脹,使磚的工作面產(chǎn)生龜裂導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松,為以后的壞損埋下隱患。

(3)窯壁效應(yīng)的影響。

豎窯生產(chǎn)不可避免的存在“窯壁效應(yīng)”,有時(shí)由于窯透氣性不好,通風(fēng)阻力增大,可形成較大的“窯壁效應(yīng)”,使窯周易出現(xiàn)超過(guò)1400℃高溫,如前面所述預(yù)熱帶東側(cè)比西側(cè)損毀輕的原因,就是布料偏析產(chǎn)生窯壁效應(yīng)后,東側(cè)透氣性差,而西側(cè)透氣好,造成高溫偏析所至(針對(duì)這一現(xiàn)象在后邊如何改進(jìn)有所論述),當(dāng)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(huì)很快損壞。

(4)窯壁結(jié)瘤的影響。

窯壁掛上比較薄的一層瘤子(結(jié)圈),對(duì)窯內(nèi)襯可以起到一定的保護(hù)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(nèi)的風(fēng)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(zhì)含量時(shí)常超標(biāo),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(jié)瘤現(xiàn)象。雜質(zhì)與CaO在高溫下反應(yīng)生成4CaO·Fe2O3·Al2O3、CaO·Al2O3及熔渣粘結(jié)在窯壁上,形成窯壁掛瘤。在高溫下瘤塊越結(jié)越大、越結(jié)越牢,還可能增加磚體內(nèi)的液相量,降低磚的強(qiáng)度。受物料沖擊拉動(dòng),一旦瘤塊剝落將會(huì)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(shí)常有襯磚粘帶掉落現(xiàn)象,可見(jiàn)窯襯的使用后期,結(jié)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)定的煤氣供給。由于近幾年公司技改項(xiàng)目較多,用煤氣的地方多,管網(wǎng)煤氣不夠平衡,致使豎窯經(jīng)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(jīng)歷一次冷熱交變的過(guò)程。耐火磚經(jīng)歷急冷急熱,內(nèi)部容易開(kāi)裂,一層一層剝落,在停窯恢復(fù)生產(chǎn)后,在成品鏈板上發(fā)現(xiàn)有的瘤子上面還有0.5cm左右厚的耐火材料,這是由于經(jīng)常臨時(shí)停窯后溫度應(yīng)力造成的。

(6)窯襯磚砌筑質(zhì)量的影響。

砌筑質(zhì)量的好壞直接影響窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。如果砌筑的不好而產(chǎn)生掉磚現(xiàn)象。窯及局部會(huì)出現(xiàn)高溫,嚴(yán)重時(shí)窯皮會(huì)見(jiàn)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(huì)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(diǎn)火烘窯過(guò)程中由于水分的劇烈蒸發(fā),就會(huì)產(chǎn)生大的收縮縫或裂紋,為襯磚的掉落埋下隱患。

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