內襯用耐火材料的選擇

1.1水泥窯

    20世紀80年代初，水泥回轉窯用耐火材料技術(shù)基本定型。大體來(lái)說(shuō)，大型SP和PC回轉窯的轉筒內，燒成帶用直接結合鎂鉻磚，分解帶用高鋁磚，筒后部用耐堿磚或普通黏土磚。20世紀末21世紀初出現硅莫磚，窯筒內除了燒成帶、前后窯口外，其余部位采用不同牌號的硅莫磚。當今水泥行業(yè)，新型干法窯是技術(shù)發(fā)展主流，燒成溫度在1450℃左右，窯內燃燒氣體溫度可達1700℃以上，甚至接近2000℃。為了滿(mǎn)足第二代新型干法水泥技術(shù)要求，選用的耐火材料要具有節能降耗，綠色環(huán)保，長(cháng)壽高效，安全穩定等多種功能。因此，燒成帶用鎂鐵鋁尖晶石磚代替鎂鉻磚(因易產(chǎn)生毒害人體的六價(jià)鉻)，過(guò)渡帶用鎂鋁尖晶石磚，并試用三層(工作層，保溫層，隔熱層)結構的新型復合磚，其工作層為高強，耐磨，抗侵蝕的莫來(lái)石，隔熱層為含鋯氧化鋁纖維板，保溫層具有高強度，低導熱并作為骨架連接工作層與隔熱層，在窯37~47m處比硅莫磚的窯殼表皮溫度降低60℃，以及采用高性能膠泥，預制件等，使水泥大型回轉窯從一年一大修，向三年兩大修發(fā)展。

1.2石灰，白云石窯

石灰與白云石二者化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)相近，煅燒溫度大體相同，有些企業(yè)在同一窯燒石灰與燒白云石輪換使用。其內襯用耐火材料大致有三種類(lèi)型，一種是煅燒帶用鎂鋁尖晶石磚，過(guò)渡帶為高鋁磚，預熱帶為黏土磚，隔熱層為耐火纖維或輕質(zhì)磚，這種形式的窯表面溫度300~350℃，內襯壽命1~2年；第二種煅燒帶是尖晶石質(zhì)輕、重質(zhì)復合磚，殼體表面溫度250℃以下，內襯壽命2~3年；第三種是采用預制塊與澆注料組成內襯，殼體表面溫度也是250℃以下，壽命也是2~3年。

寶鋼在煅燒帶的16.1~19.55m用紅柱石磚代替尖晶石復合磚，窯殼表面溫度降低，窯體重量減輕，掛窯皮性能也好，使用2年后清除窯皮，紅柱石磚保存完好，復合尖晶石磚剝落嚴重。因為紅柱石比尖晶石真密度小，若將煅燒帶全部用紅柱石磚，窯體重量可減少35t，殼體溫度可降低100℃。入料口及窯頭、窯尾部位受塊狀物料的沖擊和磨損，易發(fā)生破損和剝落，是使用壽命最短的部位。武鋼使用耐磨耐堿澆注料，無(wú)修補使用36個(gè)月以上。該澆注料采用均化礬土熟料骨料， 碳化硅1~0mm和細粉，SiO2，AI2O3微粉， 超低水泥結合， 其性能及使用情況見(jiàn)表1。

表1澆注料性能及使用情況

     煅燒帶用磷酸鹽結合不燒復合磚，重質(zhì)部分采用均化礬土熟料為主要骨料，加入4%紅柱石為膨脹劑，并提高抗熱震性，保溫層以氧化鋁空心球與膨脹珍珠巖2：1配料，一體成型，制品的物理指標見(jiàn)表2.

表2復合磚的物理指標

采用復合磚及均質(zhì)磚搭配隔熱磚的二種磚型的內襯結構，使用壽命3年以上，窯殼過(guò)熱問(wèn)題也得到解決。磷酸鹽結合不燒磚的性能要求見(jiàn)表3.

表3不燒磚的要求理化指標

鞍鋼在煅燒帶于1992年由鎂鉻磚改為鎂鋁尖晶石磚，后來(lái)又改為復合磷酸鹽磚，雙層結構改為復合結構，由干法砌筑改為濕法砌筑，由依次排列砌筑改為錯位砌筑，后來(lái)又改為預制塊與澆注料復合砌筑，預制塊和澆注料自身內嵌有金屬錨固件，直接固結在鋼殼上，預制塊與澆注料內嵌有一層隔熱材料，窯外殼由320℃降低到222℃，進(jìn)一步改進(jìn)在筒體內增加一層NJS納米級微孔隔熱氈， 使殼體由220C降到176℃。

1.3球團窯(鏈篦機-回轉窯)

近年來(lái)得到快速發(fā)展，球團的總生產(chǎn)能力每年達6000萬(wàn)t以上，回轉窯的窯頭溫度1150~1180℃，窯尾1050~1080℃。環(huán)冷機受料區溫度達1100~1300℃。選擇耐火材料必須根據不同部位的使用條件，鏈篦機主要有耐磨高鋁澆注料，輕質(zhì)莫來(lái)石澆注料，有些澆注料中使用錨固磚?；剞D窯一般用帶錨固件的高鋁莫來(lái)石預制磚和同材質(zhì)的澆注料相間隔混合砌筑。環(huán)冷機一冷段的吊掛磚由不燒磷酸鹽磚改為燒成高鋁磚，爐頂改為低水泥澆注料，使用壽命由幾個(gè)月延長(cháng)到2年。

1.4氧化鋅窯

回轉窯是火法生產(chǎn)氧化鋅的主要設備，在爐料中配入焦粉等還原劑，利用鋅金屬易揮發(fā)的性質(zhì)，金屬鋅蒸汽進(jìn)入煙氣，遇到高溫條件下的氧氣產(chǎn)生氧化鋅。鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)生大量除塵灰，其中含有鋅。隨著(zhù)鋼鐵發(fā)展，氧化鋅回轉窯也得到發(fā)展。某廠(chǎng)回轉窯的干燥預熱帶用黏土磚，而影響使用壽命的反應帶至冷卻帶，所用的耐火制品的情況如表4。

表4各種耐火制品的使用情況

該廠(chǎng)在窯殼與耐火磚中間貼5mm厚石棉板，隔熱效果不太好，希望能用隔熱復合制品。洛陽(yáng)生產(chǎn)的鎂鋁鉻磚使用效果較好， 其理化指標見(jiàn)表5.山東某廠(chǎng)采用鋁礬土熟料， 電熔鎂砂， 合成鎂鋁尖晶石，SiO2，AI2O3微粉配料，純鋁酸鈣水泥結合，加減水劑和防爆纖維的澆注料及預制磚，用錨固件固定，在氧化鋅回轉窯高溫帶使用效果良好。這樣就給生產(chǎn)復合制品，獲得了有利條件。

1.5氧化鋁及其它用途的回轉窯

氧化鋁窯燒成帶料溫度1050~1300℃，試用過(guò)高鋁磚，鎂磚均不理想，而用抗剝落高鋁磚掛窯皮，使用效果比較好。燒石油焦窯，過(guò)去是澆注內襯，施工期長(cháng)，收縮大，壽命短。改用帶錨固釘的預制復合磚和澆注料綜合砌筑，效果較好。燒廢棄物窯，雖然使用溫度在800~1200℃左右，但由于廢棄物成分復雜，對耐火材料侵蝕比較嚴重，有人選擇高溫帶砌筑鉻剛玉磚。也有人采用黏土磚與鋯鉻剛玉磚雙層復合。紅土鎳礦窯，回轉窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵工藝，其內襯對耐火材料要求高，使用微孔鎂鋁鋯磚1年，磚體磨損僅10%左右。