活性石灰回轉(zhuǎn)窯用耐磨澆注料調(diào)斫與分析
武鋼本部有2座活性石灰回轉(zhuǎn)窯,武鋼某集團(tuán)公司烏龍泉礦有4座活性石灰回轉(zhuǎn)窯,最大規(guī)模達(dá)到750t/d,年產(chǎn)量約100萬t。武鋼活性石灰回轉(zhuǎn)窯耐火材料整體壽命低,造成設(shè)備檢修頻繁,影響/產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,也增加生產(chǎn)成本。特別是回轉(zhuǎn)窯預(yù)熱器入料口部位采用的是澆注料,2009年以前該部位使用壽命僅612個(gè)月,是整個(gè)回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)壽命的瓶頸。窯頭、窯尾及分隔梁等采用澆注料的易損部位壽命也遠(yuǎn)低于窯襯耐火磚,需要頻繁修補(bǔ)施工。武鋼經(jīng)過技術(shù)攻關(guān),開發(fā)了一種高強(qiáng)度耐磨耐堿澆注料,應(yīng)用后回轉(zhuǎn)窯下料口壽命達(dá)到了3年。
對(duì)武鋼某集團(tuán)烏龍泉礦的活性石灰回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)用耐磨澆注料的使用情況進(jìn)行跟蹤并取樣分析。
烏龍泉礦有限公司的活性石灰回轉(zhuǎn)窯窯體轉(zhuǎn)速為1.11.3r/min,燒成溫度控制在13001350℃左右,預(yù)熱器溫度一般在700900℃,回轉(zhuǎn)窯入料口及預(yù)熱室等處所用的澆注料需有較高的強(qiáng)度、耐磨損性能外,還要經(jīng)受入窯高溫一次風(fēng)及物料的沖刷,因此還要求有較好的耐堿性及熱震穩(wěn)定性。現(xiàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研及活性石灰回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)轉(zhuǎn)方式,對(duì)其使用的耐磨澆注料的理化性能要求進(jìn)行說明。
1)化學(xué)成分?;钚允一剞D(zhuǎn)窯系統(tǒng)用耐磨澆注料的成分設(shè)定主要考慮耐火材料的使用安全性。Al2O3為耐磨澆注料的主要成分,其含量直接影響澆注料的強(qiáng)度和高溫使用性能,因此必須加以限定。
2)物理性能。對(duì)于耐磨澆注料,110°C×24h干燥后的體積密度比較接近單位體積實(shí)際材料需求量,規(guī)定活性石灰回轉(zhuǎn)窯耐磨澆注料的體積密度指標(biāo),保證澆注料只有較好的致密度,有利于抵抗窯因原料的磨損。由于活性石灰回轉(zhuǎn)窯的工作條件是原料在窯內(nèi)從一端到另一端的轉(zhuǎn)動(dòng)加滾動(dòng)的過程,爐襯受到原料的沖擊與摩擦,承受著較高的物料負(fù)荷和熱負(fù)荷,必須保證窯襯耐磨澆注料具備一定的耐壓強(qiáng)度,從而確保產(chǎn)品具有良好的抗沖刷、磨損的能力。由于回轉(zhuǎn)窯窯頭和窯尾的溫差較大,最大約有300400℃,而且窯頭與下料口等部位的澆注料受冷熱交替作用產(chǎn)生熱應(yīng)力,容易在其內(nèi)部和表面產(chǎn)生裂紋,降低了澆注料的強(qiáng)度和耐腐蝕性,最終易導(dǎo)致爐襯澆注料的剝落和掉塊,從而影響了回轉(zhuǎn)窯的正常生產(chǎn)。
可以通過活性石灰回轉(zhuǎn)窯耐磨澆注料的1100℃:和室溫水急冷急熱循環(huán)5次后的常溫抗折強(qiáng)度指標(biāo)來保證耐磨澆注料耐急冷急熱的熱震性,又能保證澆注料在受冷熱交替作用后的抗折強(qiáng)度,可保證澆注料在回轉(zhuǎn)窯工作溫度下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中的抗剪切破壞、抗剝落能力,確保爐襯在高溫條件下不崩塌、不剝落,保證使用的安全性。重?zé)€變化率、荷重軟化溫度應(yīng)該控制在一個(gè)合適的范圍,前者決定膨脹縫的留法,保證施工體烘干后收縮小,避免與其他材質(zhì)結(jié)合處出現(xiàn)收縮裂紋而影響其使用效果;后者可以看出部分原料的優(yōu)劣。