预热器耐火材料开发、设计及质量管控

 

预热器用耐磨高铝砖的开发 

近年来，水泥生产企业正在利用废弃物来代替粘土，但由于SiO2成分不足，所以多数是增加硅石的使用比例。近伴随硅石用量的增加，水泥窑预热器顶部旋流器周围的耐火材料磨损严重。由于炉内温度很低，仅为5000℃左右，所以不定形和不烧砖仅靠烧结无法获得足够的强度。终于成功研究出了耐磨性于以前不烧高铝砖的高铝砖。

生产的耐磨性高铝砖，其耐磨性远远于以前所用的磷酸盐结合不烧高铝砖及碳化硅砖。

生产品是在以前所用磷酸盐结合不烧高铝砖中添加结合促进剂，并烧成，由此提高了耐磨性。

对预热器低温部位所用耐火砖的耐磨性进行了评价。评价方法是，硅石和试样放人旋转的滚筒内，进行旋转，达到规定时间后，测定减容量。

生产品与供比较用的不烧高铝砖及碳化硅砖相比，耐磨性。

在以前的不烧高铝砖中加入磷酸盐系结合促进剂，在1200℃烧成，由此可生产出耐磨性很好的高铝砖。

这种高铝砖的耐磨性于碳化硅量为50％的碳化硅砖，热导率也低。可以说这种材质适合用于水泥窑顶部旋流器周围，以防磨损。  

    

预热器用砖设计原理

一、锚固砖

为防止预热器直筒的衬里与壳体脱开，需要在直墙内安装锚固件。即在壳体上装锚固钉，锚固钉拴住埋设在墙中的锚固砖，锚固砖拉住了直墙。在直墙上， 

描固砖每隔一定间距设置一组，使直墙和壳体牢固地粘接成一体。这就防止了直墙与壳体脱开，避免了发生塌落事故。

二、托砖板

大型窑不动设备的直径一般大于5m,高度在IOm以上，其内衬的膨胀量和热应力都很大。为了减少热应力和便于检修，需要将窑衬分成区段，并设置膨胀缝，这就需要设计托砖板。一般情况下，托砖板的间距小于2. 5m;在高温区小于2m。

砖和隔热砖，耐火砖和上一块托砖板之间的缝隙中塞有轻质耐火物。这就吸收了热膨胀，防止了直墙的损坏。根据式(12-1),可以推算得出膨胀缝的高度S3应满足下式。

式中S3--膨胀缝高度;

S--耐火砖热端膨胀量;

51- -壳体膨胀量;

52- -火泥能够提供的大蠕变; az--耐火砖的热膨胀系数;

h--耐火砖热端温度;

L--托砖板间距; aK--壳体的热膨胀系数; tK壳体的温度。

 

预热器耐火材料的质量管控

预分解窑水泥窑预热器的特点是管道多，节点多，耐火材料施工难度大而是水泥窑难砌筑的的地方。那么预热器作为水泥生产线耐火材料施工复杂的设备，结构不规整，管道多，热工测点多，砖型多，施工难度大。窑尾耐火材料主要由耐火砖、耐火浇注料、隔热材料组成。我们首先来看下预热器是什么样子的。

一、保温隔热材料的质量管控。

保温隔热材料大多采用的是硅酸钙板和陶瓷纤维板，其施工质量的控制要点是：粘结剂涂抹均匀，粘贴牢固，板与板之间无大的缝隙。在现场的施工中，我们经常发现施工单位在垂直墙面和管道底部没有使用粘结剂，隔热板粘贴不牢，在使用振动棒的时候，隔热板有脱落现象。隔热板在顶盖部位使用时，应该用细铁丝绑扎牢固，否则容易脱落，拆模后在顶部能看见白色的隔热材料，对正常使用留下事故隐患。

二、定型耐火材料的质量管控。

砌筑时每砌筑两块S-1砖，则需砌筑一块C-1砖，而不能随筑，否则容易出现某一种砖后数量不够的情况，尤其是型号备用量少的耐火砖，会影响砌筑进度。砌筑时，为了让砖衬紧贴隔热层，会采用敲打耐火砖的方式使之贴紧，现场施工人员为了施工方便，往往会用砌筑用的灰刀敲打，即使配置了橡皮锤也不会用，这在耐火材料的施工中是不允许的，有可能对砖造成损坏，直接影响使用寿命。

三、耐火浇注料的质量管控。

耐火浇注料的施工，首先应检查锚固件是否焊接牢固，沥青或沥青漆是否涂刷，这是基本的。浇注料施工过程中，针对不同的部位有不同的要求重点。预热器的顶盖是施工中的重点和难点，顶部模板须支撑牢固，如果爆模，可能引发事故，对施工会造成大的影响。在施工过程中，需要注意的是，浇注料的水分不宜加入过多，可以适当地比垂直和倾斜部分施工多一点水分，即加水量放到生产厂家允许加水量的上限。浇注时应多点浇注，绝不能以一点浇注大片面积，施工单位为了省事，经常采用这种方法，要达到这一目的，然要加入大量的水分来增加浇耐火浇注料的流动性。过多水分的加入，会使浇注料细粉和骨料分层，降低浇注料强度，直接影响使用效果，而且会使浇注料初凝时间延长，从而影响拆模时间。

预热器涡壳顶部开有许多浇注孔，能够满足多点进料的要求，施工时借助于振动棒的振动，在不需要加入过多水分的条件下，流动性完够达到施工要求。托砖板、人孔门、脚手架孔以及测温测压孔、撒料盒接口等部位，由于只是局部位置采用浇注料，施工时大多不会支撑模板，采用手工敷料，此时应注意，尽量用灰刀使浇注料密实，表面平整，与砖连接处不应出现错台。烟室在窑尾的施工中也是一个难点，除去耐火材料本身，施工也是造成积料的一个重要原因。烟室的各个工作面，耐火材料施工后，由于模板的原因，不可避免地会在模板连接处出现高于浇注料表面的印痕，此时需要打磨，使浇注料表面光滑，可以减少积料的形成几率。单翻板阀或双翻板阀浇注料施工时需要拆卸，施工完后再组装，拆卸浇注前应仔细测量阀板与壳体间隙，确定浇注料厚度，以保证浇注料施工完毕，重新组装后阀板能正常转动。

耐火材料出现开裂、脱落、易磨损怎么办？想要解决问题，需要从根源挖掘，分析出真正的原因，荣盛耐材从事耐材生产、研发服务多年，能解决高温窑炉内衬的各种疑难问题，欢迎广大新老朋友咨询及技术交流。