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球團豎爐內襯用耐火磚

球團豎爐內襯用耐火磚的使用效果不僅決定了豎爐的使用壽命,而且可以根據耐火磚的使用情況判斷爐況好壞。所以河南耐火材料廠利用對爐體內襯耐火磚的使用情況進行分析下怎么提高球團豎爐內襯耐火磚壽命。

一、球團豎爐內襯用耐火磚

豎爐耐火磚主要包括以下幾個部分燃燒室、導風墻、爐墻等。這次調查重點放在了爐墻上,因為燃燒室破損較小,導風墻耐火磚自采用大塊子母扣異型耐火磚后完全能滿足檢修周期要求。根據豎爐生產工藝過程球團焙燒分為預熱帶、焙燒帶、均熱帶及冷卻帶。預熱帶、焙燒帶及均熱帶采用的是高鋁耐火磚;冷卻帶采用的是高爐高鋁耐火磚。由于各帶物化反應不同對爐體耐火襯磚的磨損也不同下面就結合工藝過程對各帶內襯耐火磚磨損情況作一簡要闡述。

1.1 預熱帶內襯耐火磚磨損情況分析

預熱帶的溫度范圍一般在3001000℃在此帶發生鐵氧化物的氧化、結晶水的分解、碳酸鹽的分解等反應,再加上干燥床上未干燥好的生球在預熱帶繼續干燥,所以預熱帶耐火磚不僅要受水汽及化學浸蝕,而且還要承受上升熱廢氣攜帶粉塵的沖刷及干燥球團的磨擦等。豎爐預熱帶斜面采用的是帶凸臺的高鋁耐火磚砌筑。由于浸蝕及溫差變化,使高鋁耐火磚在使用過程中出現裂紋,造成高鋁耐火磚向爐內發生位移最大處約50mm)。進而加重了浸蝕及沖刷造成部分耐火磚斷裂或掉磚使預熱帶顯得凹凸不平。雖然利用每次豎爐檢修的機會對預熱帶進行了修補但噴涂料很快就被浸蝕及沖刷掉了。由此可見預熱帶斜面帶凸臺的高鋁耐火磚不能滿足現有工藝的要求,建議利用豎爐大修機會采用帶斜面的大型預制塊以增加其抗浸蝕性及抗沖刷性。應改進烘干床烘干能力,減少內襯耐火磚的水汽及化學浸蝕,建議增大現有烘干床百頁窗蓖條縫隙角度減少生球堵塞現象。

1.2 焙燒帶內襯耐火磚磨損情況分析

焙燒帶最高焙燒溫度約1250,此帶的化學反應主要是鐵氧化物的氧化及,鐵氧化物與SiO2、CaO等生成低熔點物質以及碳酸鹽的分解等。此帶的耐火磚受化學浸蝕作用較預熱帶小,受焙燒風攜帶粉塵沖刷及高溫球團的磨擦力較預熱帶大。另外此帶由于檢修等原因使耐火磚溫差變化較預熱帶大,再加上噴火口用標準高鋁耐火磚砌筑等原因使該帶的高鋁耐火磚,特別是火口高鋁耐火磚出現嚴重的斷裂、塌磚現象。此現象說明該帶的噴火口耐火磚應作相應的改進,建議豎爐大修時火口采用大塊異型耐火磚,這樣可以增加整體性及其耐沖刷性。此外噴火口對面的導風墻上出現了較厚的結瘤現象,此現象說明該處是熱氣流的薄弱區下料慢,再加上對面焙燒風的影響,使部分粉塵匯集于此導致該處結瘤較嚴重。因此建議適當提高焙燒風流量及壓力以吹透焙燒帶料層減少對面導風墻結瘤現象。

1.3 均熱帶內襯耐火磚磨損情況分析

均熱帶主要發生鐵氧化物的再結晶及晶粒長大過程,該帶的氣流量較小該帶的化學浸蝕及氣流攜帶粉塵的沖刷也較少。所以該帶的耐火磚的磨損也較小。從這次停爐來看均熱帶的噴涂料除均熱下部爐墻略有磨損外其它皆完好。此外均熱帶導風墻側及爐墻側均出現結瘤現象且自上而下結瘤厚度逐步減小。這充分說明部分冷卻風進入到了均熱帶且大部分沿導風墻側進入從而出現均熱帶爐墻側結瘤厚度較導風墻側略厚的現象。從該帶的耐火磚使用情況看無論用高鋁耐火磚,還是致密粘土磚皆能滿足均熱帶焙燒工藝的要求只是從工藝上應該略降低,冷卻風壓力,同時將焙燒風壓力及流量提高,這樣可以提高焙燒帶焙燒能力,減少墻外冷卻風對焙燒風的影響減少均熱帶高溫結瘤現象。

1.4 冷卻帶耐火磚磨損情況分析

冷卻帶溫度較低,主要發生高壓冷風與高溫球團的熱交換,所以該帶耐火磚受成品球磨擦及高壓氣流攜帶粉塵的沖刷較大,從這次停爐來看,冷卻帶上次的噴涂料全部沖刷掉了露出了磨損的耐火磚。該帶耐火磚厚度約116mm,遠低于其它各帶耐火磚厚度,同時該帶耐火襯磚還要承受上層耐火磚的壓力。因此建議在大修時適度增大現有冷卻帶襯磚厚度。因為耐火磚抗沖刷性遠大于噴涂料。

1.5 噴涂料使用情況分析

從以上各帶耐火磚使用情況可見除均熱帶以外爐墻各帶磨損均較嚴重主要是化學浸蝕、氣流沖刷、球團磨損及熱應力所致。因此要延長球團豎爐使用年限必須利用檢修機會對磨損爐墻進行噴涂或澆注。從以往使用噴涂料看,噴涂料顆粒小、不耐磨使用時間短,一般年但基本能滿足檢修周期要求。此外噴涂較澆注技術施工方便,工期短,易操作所以仍是目前豎爐內襯耐火磚修補常用技術。

二、提高現有球團豎爐內襯用耐火磚使用壽命,減少耐火磚的磨損。

河南耐火材料廠建議在現有豎爐耐火襯磚砌筑基礎上應做好如下幾項改進

1、焙燒帶斜面建議采用斜面預制塊砌筑,焙燒帶噴火口耐火磚建議采用大塊異型耐火磚砌筑。這樣不僅可以減少斷裂、塌磚現象而且可以增加其耐沖刷性。

2、建議適當增加冷卻帶高爐高鋁耐火磚的厚度。增加其抗沖刷性。

3、此外適當增加焙燒風壓力及流量,改進生球干燥效果。這樣可以改善爐內氣流分布,增加爐體內襯耐火磚的使用壽命。

4、建議下次豎爐大修前對爐內各層耐火襯磚的砌筑提前進行研究,提出設計要求,并制訂有效的施工質量監督檢查辦法,并把監督責任落實到具體人身上。

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