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                回轉窯堿性耐火磚的八個破壞因素

                發布時間:2020/10/08 技術知識 標簽:輕質保溫磚瀏覽次數:257

                       熱、機械、化學等因素構成了耐火磚在窯襯中的應力,造成耐火磚的損壞。以上因素的破壞效果隨窯型、操作和窯襯在窯內的位置而變化。火焰、窯體材料和窯殼的變形是決定窯襯承受各種應力的因素之一。

                  
                對于堿性耐火磚,有8個破壞因素,主要包括:

                  熟料熔體主要來源于窯料和燃料,滲入相為C2S和c4af,其中C2S和c4af滲入變質層后,會使方鎂石等部分在堿性磚中強烈溶解,析出CMS、c3ms2等次生硅酸鹽礦物,有時甚至形成鉀鹽。然而,熔化物會填滿耐火磚內襯中的氣孔,使磚層致密而易碎。此外,熱應力和機械應力的雙重作用會使磚容易開裂和剝落。由于C2S和c4af在550℃以上開始形成,進入窯內的物料溫度已達到800~860℃,熟料熔體滲透到整個窯內,即熟料熔體對窯內各帶窯襯有一定的滲透侵蝕作用。

                  在預分解窯中,堿式硫酸鹽、氯化物等組分揮發、團聚,反復循環,導致這些組分在生料中富集。窯尾最熱預熱器生料中的R2O和SO3含量往往分別增加到生料的5倍和3-5倍。當熱料進入窯殼后1/3部分時,物料中的揮發性組分會在所有磚面和磚層上聚集和沉積,使該部位高度致密,并侵蝕除方鎂石外的相鄰組分,這將顯著削弱磚入滲的熱震穩定性鉀鎂石和白榴石的膨脹破壞了磚的堿裂,并在熱機械應力的共同作用下開裂剝落。由于預分解窯的整個窯帶是從窯尾到燒成帶的,離高溫帶越近,堿鹽侵蝕窯襯越深,窯襯損壞越嚴重。因此,在這一部分中有必要特別注意窯襯的選擇。

                  當窯內熱力系統不穩定時,易產生還原火焰或不完全燃燒,使鎂鉻磚中的Fe3+還原為Fe2+,發生體積收縮。此外,Fe2+在方鎂石晶體中的遷移擴散能力遠強于Fe3+,進一步加劇了體積收縮效應,導致磚體出現孔洞,結構弱化,強度降低。同時,由于窯內還原和氧化氣氛的交替,收縮和膨脹的體積效應反復出現,磚體會產生化學疲勞。這一過程主要發生在沒有窯皮保護的區域。

                  當窯的熱負荷過高,磚面長期失去窯皮保護時,熱面層的基體在高溫下熔化,向冷面層方向遷移,而襯磚的冷面層致密化,且熱表面層疏松多孔(一般情況下,燒成區正火點區域容易發生),以免磨損電刷、沖擊、振動和熱疲勞,且容易損壞。近年來,在冷卻區和過渡區,不少企業采用硅灰磚。硅灰磚的事故大多是由于過度燃燒引起的,其他原因很少。硅磚主要由碳化硅和莫來石組成,碳化硅起著非常重要的作用。理論上,當溫度上升到2500℃左右時,碳化硅開始分解為硅蒸汽和石墨。事實上,在窯內還原氣氛下,碳化硅在1700℃左右開始分解,對硅磚構成致命傷害。

                  當窯體運行異常或窯皮不穩定時,基礎磚易受熱震破壞。窯皮突然塌陷,導致磚面溫度突然升高(甚至高達數千度),并在磚內產生巨大的熱力。此外,窯的頻繁啟停也會引起磚體內部的交變熱應力。當熱應力超過磚砌體的結構強度時,磚開始開裂,并沿結構的薄弱部位不斷增大和加深,最終導致磚的斷裂。窯皮脫落時,將熱面層的碎磚帶走,使磚不斷損壞。窯尾過渡區易發生熱震。

                  回轉窯運行時,窯襯受到壓力、張力、扭轉和剪切等機械應力的綜合作用。其中,關鍵轉動、窯殼橢圓度和窯皮坍塌使磚承受動荷載:磚和窯皮的質量和磚本身的熱膨脹,使磚承受靜荷載。此外,襯磚與窯殼之間的相對運動、襯磚與窯殼之間的相對運動以及擋環與窯殼之間的焊縫,都會使襯磚承受各種機械應力作用。當所有應力之和超過磚的結構強度時,磚就會開裂和損壞。這種現象發生在預分解窯的整個爐襯中。

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