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耐火磚知識與新聞

水泥回轉窯/立窯砌筑

一、砌筑前的準備工作

1.檢查耐火磚

檢查耐火磚的外形,規格和質量是否符合要求,是否受潮。凡受潮的磚都應先烘干。磚在外觀上有裂紋及邊角有碎裂或崩落,原則上不用。

同一規格的耐火磚,由于制造加工存在誤差,所以需選磚。選好的磚可按砌筑順序分規格和號分堆存放于窯的附近地方,以便于砌筑使用。

2.制備好耐火泥濕法砌磚要用耐火泥填充磚縫,使砌體結為整體。在砌筑前必先按要求制備好化學組成與砌筑用磚相同的耐火泥。

3.準備好一切用具、設備及材料。

4.全面檢查窯體。

砌筑耐火磚前要清除筒體內壁的積灰和渣屑.對窯簡體作全面檢查,要特別注意筒體上起凸的地方。還要檢查簡體上的鉚釘是否活動,如活動要及時處理。用水冷卻的窯,筒體應不滲水。待一切準備工作做好后,即可開始耐火磚砌筑施工。不同形狀的窯爐,砌筑方法有差異。在此以回轉窯和立窯筒體為例介紹窯襯的砌筑方法。

二、回轉窯窯襯的砌筑

回轉窯窯襯的砌筑方法的分類如下所述。

1.按使用耐火泥來分,可分為濕砌法和干砌法。

1)濕砌法

濕砌法是將窯筒體內壁鋪上耐火泥,耐火磚的周圍也抹上耐火泥,然后將耐火磚逐塊砌筑。

2)干砌法

干砌法要求使用尺寸精確的耐火磚,并預留有耐火磚膨脹縫,從而保證耐火磚在膨脹時不被擠裂。干砌法是將耐火磚在窯筒體內鋪好,磚與磚之間采用空心鋼板,板面空心度為60%,厚度為l~1.5mm(最好l~1.2mm)鋼片或鐵片擠緊。鋼片或鐵片必須平整.不得使用帶毛刺或卷曲的,以免砌筑不嚴.導致在冷窯轉動中磚位滑移錯位甚至松動抽簽。鋼片或鐵片砌入窯襯后的高度必須與磚面相齊,但寬度以略小于磚寬5mm為宜。鋼片或鐵片的塊數同磚塊數。在鑲砌過程中,當磚的大頭出現臺階時,可用短條鋼片或鐵片找平。以鎂鉻磚尺寸寬為150mm,厚為200mm為例,其空心鋼片或鐵片的尺寸可分為三種:正常、長條和短條,如圖所示。如條件所限,可用實心鋼片或鐵片代替,但必須同每隔10塊磚插入厚約3mm的紙板一塊,來補償使用中鋼片氧化的膨脹效應。加鋼片或鐵片的作用,第一為膨脹時提供余地,減少擠碎。第二為窯襯的燒結首先在鋼片或鐵片附近溫度達1000℃時,發生鋼片或鐵片氧化并部分熔融,與鎂質耐火材料熔合,使磚之間緊密結合,連成一體。第三為能促進窯皮與耐火磚及早粘附和良好結合。

水泥回轉窯/立窯砌筑

這種方法適合于鎂質耐火材料的砌筑。

2按磚縫來分,可分為橫向環砌法和縱向交錯法。 、

1)橫向環砌法,是將耐火磚沿窯體周圍方向成單環鑲砌,如圖所示。此種方法簡單,容易掌握,鑲砌速度快,但當磚縫超過一定范圍時,易從環內掉磚,嚴重時,整環磚都有脫落的危險。所以一般只在窯頭窯尾、擋料磚、燒成帶及窯直徑改變處的錐體段采用。

水泥回轉窯/立窯砌筑

縱向交錯法是將耐火磚沿窯體縱向排列,使磚縫交錯鑲砌,如圖所示。這種方法特點是不易掉磚,但技術要求較高,鑲砌要細致。

3. 按砌窯所用的工具可分為頂唧支撐法、砌磚機法、粘結劑法和槽鋼螺栓壓固法等四種方法。

采用何種砌筑方法直接影響砌窯質量,特別是大型窯襯砌筑技術要求嚴格,砌筑也比較困難。因此根據具體情況,選用適當的砌筑方法十分重要。

1)粘結劑砌筑法 首先出現在美國,以后瑞典、德國、荷蘭、比利時、羅馬尼亞等國也相繼采用。粘結劑是一種無溶劑的變型的合成樹脂。主要是以環氧丙烷和乙苯丙烷為基礎。由于樹脂本身不能硬化,另還需要一種硬化劑或交織劑,使樹脂從低分子狀態進入高交織性的和難熔的狀態。并且為了使樹脂不加熱也能硬化,采用的是一種低溫硬化劑。樹脂與硬化劑平時分開存放,使用時按固定比例調配,并在規定的時間內將調配好的粘結劑用完,在使用粘結劑砌筑法時,首先要淸掃窯筒體,除去鐵銹油污等,再在窯簡體軸向地段劃分出軸線,在軸線上固定長角鋼以限定開始砌磚的區段,然后開始砌磚。在砌磚時,窯內每隔一定距離,要有一條粘結帶。粘結帶的耐火磚用粘結劑粘到窯的筒體上,兩個粘結帶之間的干砌耐火磚即被卡牢。由于這種方法使用了一種膠結力很強,并能在短時間內硬化的粘結劑將磚與窯筒體粘結,窯轉動時 也不會脫落。從而省去了支撐機構,砌筑速度快、安全、方便,對窯體規整度要求也不甚嚴格,故頗受歡迎。

2)槽鋼螺栓砌筑法 首先在瑞典,以后在日本等國也比較普遍采用。采用這種方法時,在砌磚前要在窯簡體上焊上螺母,旋上螺桿。當螺栓周圍襯磚砌好之后,將帶圓孔的木板及槽鋼依次套在螺桿上壓住襯磚,并用螺母擰緊,使襯磚牢固地緊貼在筒體上,作為拱的一端,另一端則靠砌體的重力和磚與筒體間的摩擦力平衡。使用這種方法,既不要壓唧又不要粘結劑,簡單、方便、可靠,幾十米可以同時作業。但對窯體的平整度I火磚規格和砌筑技術要求較高。

3)砌磚機砌筑法由于必須采用的砌磚機結構比較復雜,投資較多,故使用上受到一定的限制。

4)頂唧支撐法在我國水泥窯上普遍采用。頂唧支撐法是從窯底部開始砌,當砌到超過半圈的3~4塊磚的位置時,搭上壓唧,兩端支撐,然后轉窯再砌筑剩余部分。這種方法對小直徑的回轉窯比較實用,簡單易行。因此仍有較強的競爭能力,即使在日本等比較發達國家仍是一種較受歡迎的方法。

下面將國內采用頂唧支撐縱向交錯濕砌法鑲砌水泥窯用耐火材料的過程作簡單介紹。

①找平。砌磚前,將磚與窯簡體之間用濃泥漿找平,其厚度一般為5~8mm。簡體的內表面鉚打或鋼板的突出部分用泥漿找平。

②分段鑲砌。為了換磚方便,節約窯襯,砌磚時應分段進行。每段的長度要根據各區域中窯襯的使用周期和窯的構造決定.一般為4~10m。

③鑲砌順序。一般從窯尾開始。在計劃檢修時間短的情況下,考慮到分解帶易掉磚,并且要求有足夠的養護期,故一般先砌這一帶,最后砌燒成帶。

④鋪底。開始時找出較平的地方,從窯底劃一條與窯中心線平行的直線,沿此線開始砌第一排磚。要求砌直、砌平,灰口大小均勻。第一排磚砌好后,沿圓圍方向同時均衡地向兩邊各砌2~3趟磚,用木錘找正或找平,灌水后再用稀泥漿灌泡,最后用大鏟將磚面刮平。

⑤鑲砌。鋪底工作完成后,開始向兩邊同時鑲砌,以免由于磚的自重使其發生歪斜,影響鑲砌質量。鑲砌時,每塊磚的側面都應抹耐火泥,已經砌上的磚必須及時用木錘敲擊,以達到嚴實合縫的要求,整個過程中,要保持灰縫均勻,不得超過3mm,并且縫要直,縱向磚縫與窯的中心線平齊。磚的砌體不能出臺階,大小頭不能顛倒,大小頭的縫必須一致。每趟的擠縫磚必須大于半塊磚,以保證其強度和防止磚松動。當鑲砌超過窯內壁一半4~5趟時,應進行支撐加固工作。一般采用一次加固,也有的采用兩次加固。我國一般采用絲桿千斤頂加固。

⑥鎖口。當鑲砌到最后3~5趟時,應進行鎖口。鎖口磚分幾種不同規格,應具有正確的楔形、平整的表面、準確的尺寸,以便鎖口。鎖口磚均須從側面打入,保證結合緊密。當砌到最后一個空位時,需加工兩塊或多塊較小的磚,其中有一塊磚應做成大小頭相等,另外幾塊磚大小頭不等。先把有大小頭的磚放進去,灌入稀泥漿約為半塊磚,最后把大小頭相等的磚從上面打入。當擠得不夠緊時,可在磚的一面或兩面楔入鐵板固緊。在窯襯的鑲砌過程中,要隨時注意檢查鑲砌質量;必須滿足磚縫直、灰口小、弧面平、接頭緊等四大要求。當鑲砌鎂質耐火材料時,必須嚴格留好適當的膨脹縫。

三、立窯窯襯的砌筑

立窯窯襯的鑲砌與蓋房砌墻相似,自下而上環砌(如圖所示)。縱縫交錯,按中心線砌筑。用樣板進行檢查(如圖所示)。圓弧面要平整。

水泥回轉窯/立窯砌筑

砌筑要求如下:

1.務必正確尋找窯的中心軸線.特別對于檢修、重砌窯。機械加料器的中心線與窯體的中心線要重合,以免使用中產生偏火等事故。

2.耐火泥和耐火磚的化學成分要相同如在高溫帶使用鎂鋁磚或鎂鉻磚時,可用欽片法干砌。

3.上、下兩層耐火磚要齊‘用槌找平,對平對齊。特別是直筒部位與擴大口接碴處要消除止口,以免窯內通風不均勻.落料不順暢。

4.磚間灰縫不宜過大直筒部位的磚間灰縫為3mm,擴大口燒成帶部位的磚縫不宜大于2.5mm。在填充隔熱材料時,應稍微填實.以免隔熱材料在空隙中形成“搭棚”現象。

四、對窯襯的加熱升溫要求

窯在點火后緩慢而穩定地加熱升溫,對于防止掉磚、炸裂和窯襯倒塌事故,延長窯襯使用壽命等十分重要:窯的加熱升溫必須按規定的升溫曲線進行。加熱前期,升溫必須緩慢,以使磚問的軸向接縫紙板逐漸燃燒,襯磚逐漸膨脹補償紙板空隙,如果加熱過快,紙板來不及完全燃燒而磚體膨脹過快,則容易把磚擠碎;溫度進一步升高后,磚與磚問的徑向接縫鐵板開始緩慢地同磚體發生化學反應,形成耐高溫的鉻鐵化合物的新結晶相,并使襯磚連成整體。因此.窯在加熱升溫期間必須防止任何原因所造成的加熱中斷,以避免襯磚損失甚至倒塌。窯的加熱升溫曲線,視磚種不同而異,一般加熱升溫時間,為24~28h。對于加熱升溫的控制,應以襯磚溫度為準,但由于測量上的困難,在實際操作時,是用窯尾溫度或最下級旋風筒出口氣體溫度作為控制指標。窯內襯磚溫度則用肉眼觀察。

此外,當懸浮預熱器新投入生產或大修之后,重砌耐火材料時,耐火磚及隔熱材料亦需進行烘干。

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