一、回转窑耐火砖的破坏机理1.机械应力损伤
1)热膨胀。
当耐火砖在窑内温度升高到一定程度时,热膨胀会在窑的轴向上产生压力,引起相邻的耐火砖相互挤压,当压力大于耐火砖的强度时,会导致耐火砖表面剥落。 针对这种情况,应采取以下措施:干砌耐火砖,设置合理的侧纸板,湿砌耐火砖留出2mm的火泥接缝;留下合适的砖挡圈。
2)椭圆度应力。
窑轮带与喇叭之间的间隙增大,产生较大的椭圆度,导致耐火砖的挤压。 针对这种情况,应定期检查气缸的椭圆度,更换背板或增加垫调节轮的间隙。
3)衬砌砖放错地方。
由于砌体松散,窑内经常启停,窑筒变形,使窑筒的相对运动与衬砌砖的冷面造成衬砌砖扭曲错位,砖面爆裂脱角。 针对这种情况,应采取以下措施:砌筑时,耐火砖的大表面应用木锤敲打,锁紧砖,二次小心加入楔铁保持稳定的热系统;窑筒变形部分用高温水泥找平。
4)锁铁应力挤压。
锁砖时,锁铁过多太紧,会导致锁口处形成砖槽。 针对这种情况,应采取以下措施:同一锁口处的锁铁不超过3个;锁铁的间距尽量分散;锁紧砖块时,内外口一致收紧;使锁铁尽可能远离薄锁砖。
5)砖挡圈的挤压。
耐火砖挡土圈处的挡土砖(异形砖)因挤压而断裂开裂,针对这种情况,应将单槽砖挡土环改为双轨挡土砖环,整块砖应铺设在挡土环上,避免加工异形砖。
2. 热损伤
1)过热。
窑内温度局部过热导致耐火砖熔化,形成坑。 为了避免这种情况,应正确调整燃烧器,并在不同部位选择合理的耐火材料。
2)热冲击。
由于温度的突然变化,热应力导致砖面剥落开裂,这主要是由于窑炉的频繁启停和快速的冷却和加热造成的。 要稳定生产作业,制定合理的冷窑加热制度。
3.化学侵蚀损伤
1)碱蚀。
碱侵蚀气相碱盐化合物渗入砖体空隙凝结凝固,在砖中形成碱盐的水平渗透层,在生产中应降低窑炉的碱盐含量。
2)铬侵蚀。
铬侵蚀在过量碱盐的侵蚀下,铬矿和游离(K,Na)2O型K2(Na2Cr6),化学反应产生的六价铬酸盐不仅对砖造成破坏,而且污染环境,严重毒害健康。
3)氧化还原爆裂。
在这个过程中,镁铬砖逐渐褪色为深褐色,砖结构爆裂,煤粉沉积在裂缝中,导致砖结构爆裂。
4)水化现象。
MGO与水反应生成Mg(OH)2,体积增大,破坏耐火砖的整体结构。 由于含有MGO和CAO的耐火砖会产生水化反应,因此应保证耐火砖在贮存、运输和砌筑过程中避免潮湿、防水、防雨。
二、回转窑耐火砖损坏的常见案例
1.机械应力损伤-热膨胀
现象:耐火砖顶部两侧纵向呈凸起剥落。
症状:膨胀产生的轴向压力超过砖的强度,导致砖剥落。 原因:扩张差距是不够的。 纸板未设置。 纸板烧坏后,窑炉经常停止。 改进:根据图纸要求设置纸板。 使用带有纸板的耐火砖。
2.机械损伤 - 衬砌砖错位现象:窑筒的相对运动与衬砌砖的冷面引起衬砌砖的摩擦破坏,导致砌砖的螺旋歪斜和错位。 症状:窑筒与衬砌之间的相对运动导致衬砌砖错位。
原因:砌体太松。 窑筒的椭圆度增加。 频繁的窑炉停产会导致衬砌砖收缩和膨胀。 窑表皮变化。 窑筒损坏。 改变进入:保持窑炉运行稳定。 将窑筒的突出部分压平。 控制窑体的椭圆度。 适当减少缝隙,采用交错砌筑的方法。
3.热损伤 - 熔坑现象:坑被损坏,类似于鸭窝(似乎是高铝砖的共晶混合物)。
症状:温度过热会损坏热表面的砖结构。
原因:耐火耐火性中等的耐火砖在生产作业时没有窑皮保护,火焰直接烧到衬砌砖上。 改进:调节燃烧器。 使用易于挂在窑皮上的镁铁质尖晶石衬砖。 尖晶石镁砖用于非窑皮部件。
4.热损伤 - 热冲击
现象:每层2-3cm剥落开裂。 症状:温度的突然变化会产生热应力,导致砖表面水平剥落和开裂。 原因:快速升温。 突然降温。 窑皮坍塌了。
改进:30 h合理升温。 慢慢冷却。 稳定的窑皮操作。 使用稳定到 80 的镁砖进行热冲击。
5.化学侵蚀破坏——碱盐渗透和金属筒体腐蚀现象:切开砖体,可露出碱盐的水平渗透层和被碱盐腐蚀的窑筒。 症状:气相碱盐化合物渗透到砖体的孔隙中,凝结凝固。
原因:下过渡区主要为K2SO4渗透沉积,上过渡区为KCl渗透沉积。 改进:降低进入窑炉的碱盐含量。 硫碱比控制在08~1.2。使用弹性良好的砖块。 使用特殊的涂层或材料来保护窑筒。 6.化学损伤——氧化还原爆裂现象:在这个过程中,镁铬砖逐渐变成褐色到深褐色,砖结构破裂。 煤粉沉积在裂缝中,导致砖结构爆裂。
疾病形状:窑内氧化气氛和还原气氛的反复变化称为气化还原,在此过程中,砖中三价铁和三价铁的体积也相应变化。 原因:窑内短命还原气氛主要有以下几种:燃烧不完全。 燃料中的灰分过多。 煤和石油焦颗粒过大。 使用替代燃料。
改进:需要 O2 来确保燃烧。 提高煤粉细度。 使用低铁无铬砖。