摘要:水泥窑由于操作条件苛刻,内衬砖呈现寿命缩短的倾向。而镁尖晶石砖在苛刻的条件下呈现出良好的耐用性,实现了稳定操作,并具有成本优势。本文按照适用区域,介绍了砖的特征及应用实绩。
1前言
近年的水泥回转窑不仅生产水泥,还在处理其他产业的废弃物和副产物中起到了重要作用。在日本的水泥窑生产中,废弃物和副产物的单位用量逐年增加,预计今后还将进一步增加。此外,近年来,作为燃料的煤炭价格继续居高不下,所以使用石油焦炭和废塑料等燃料的水泥窑增加。因此,在炉内有时出现涂层不稳定和气氛中的煤气成分变化的情况,耐火材料的使用条件具有更加严酷的倾向。为应对这种状况的变化,对炉料进行了反复改进。本文介绍了水泥回转窑用碱性砖。
2水泥回转窑的内衬
图1示出了普通型水泥回转窑的内衬。在温度较低的煅烧带,一般使用高铝砖或黏土砖。在热负荷最高的烧成带,以前广泛使用耐蚀性和涂覆附着性良好的镁铬砖。但现在由于对环保意识的提高,镁铬砖基本上从水泥窑中消失,在冷却带、烧成带和过渡带主要使用镁尖晶石砖。
图1水泥回转窑典型的耐火材料内衬
3水泥回转窑用碱性砖的品质及使用实绩
表1示出了水泥回转窑用碱性砖的性能及特征。ECOL OK(简称ELK) 是面向烧成带用的无铬砖, SPIL OK(简称SP)主要是用于冷却带和过渡带的尖晶石砖。所有的砖都调整了热性能和物理特性,可以满足各水泥回转窑窑型以及各区域的工作条件。下面介绍各区域用砖的性能及使用实绩。
表1水泥回转窑使用的镁尖晶石砖的代表性能
3.1冷却带用砖
冷却带的操作温度约1300℃,温度比较高,因砖的表面难以用涂层保护,所以水泥熟料的热态磨损成为重要的损伤原因。此外,冷却带附近的炉壳长时间持续受热,逐渐变为喇叭形状,所以砖松动,有时工作中会出现砖滑动和损坏的情况。
冷却带用砖要求具有良好的抗磨损性和抗热震性,为了提高涂覆附着性,使用了含有适量杂质的SP-8DC和高纯度原料的SP-8D,图2示出了冷却带使用SP-8DC的状况。左图是由于热态磨损损伤的情况,右图是由于压坏损伤的情况。损伤原因不同,但都比与SP-8DC相邻的其他砖的损伤量少。