窯系統表面散熱的熱損失包括預熱器、回轉窯和冷卻機。其中回轉窯的散熱損失占總散熱損失的50%以上,因此開發和研制用于回轉窯的新型節能磚對于水泥行業節能尤為重要。新型節能耐火材料主要以輕質骨料以及輕質造孔劑為原料制成的保定焦爐保溫磚輕質耐磨磚,它通過降低材料的密度和提高材料的氣孔率來降低耐火材料的導熱系數,從而達到保溫節能的目的。這種輕質耐磨磚主要用于回轉窯的分解帶。輕質耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面,與其他保定焦爐保溫磚磚(zhuan)種性能對比,輕(qing)(qing)質耐(nai)磨(mo)磚(zhuan)有較低的導熱(re)系數和較低的體積密度(du)。荷重軟化溫度(du)和耐(nai)壓強度(du)也有所(suo)降(jiang)低,但不影(ying)響(xiang)輕(qing)(qing)質保溫磚(zhuan)的使(shi)用,因為在這一(yi)區間,物料的熱(re)負荷較小,固體物料的沖(chong)刷和磨(mo)損也較輕(qing)(qing),因此在耐(nai)火(huo)材料配置上,主要考慮適(shi)抗堿侵蝕能力即可。
裂損主要發生在烤窯階段。烤窯時,在保定隔熱耐火磚內部出現一定的溫度差,產生相應的機械應力。如升溫速度過快,超過了耐火材料允許的極限強度時,將出現裂紋,甚至裂成碎塊。電熔的、高度燒結的致密耐火材料最易破損。除溫差產生應力外,耐火材料晶型變化所造成的膨脹或收縮亦會產生應力。升溫過快時,晶型變化快,體積變化過劇,產生應力過大,使耐火材料開裂,因而,在烤窯時必須按事先制定的烤窯曲線升溫。烤窯后,質量好的焦爐保溫磚廠家耐火材(cai)料長期處在高溫(wen)作用(yong)下,在該作業溫(wen)度下的耐火材(cai)料機(ji)械強度比在室溫(wen)下要低得多。如(ru)果作用(yong)于耐火材(cai)料的機(ji)械負荷偏大(da),則耐火材(cai)料會(hui)產生(sheng)非(fei)彈性變形(與極(ji)黏的液體流動相似),而導致破壞。
焦爐保溫磚耐火材料的成分及其與玻璃反應生成物的成分與玻璃成分不同。這種不同成分可以是固相、氣相或液相。結石和條紋、著色、氣泡。耐火材料造成的污染,在大多數情況下都是輕質硅磚受侵蝕的結果。耐火材料受的侵蝕越嚴重,則造成的玻璃缺陷越多。耐火材料造成的結石有三種:一種是耐火材料原來的晶相,第二種是質量好的焦爐保溫磚廠家耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)與玻璃反應后生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)變質(zhi)結(jie)晶,第三種是(shi)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)被熔化后又重新析晶。由(you)(you)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)產生(sheng)的(de)條紋通常是(shi)與結(jie)石(shi)共同(tong)存在的(de)。有(you)的(de)結(jie)石(shi)是(shi)在條紋中析晶出來的(de),有(you)的(de)條紋是(shi)由(you)(you)于結(jie)石(shi)熔化造成(cheng)(cheng)的(de)。另(ling)外一種不帶有(you)結(jie)石(shi)的(de)條紋,這(zhe)大部分(fen)是(shi)由(you)(you)于耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中玻璃相造成(cheng)(cheng)的(de)。由(you)(you)耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)產生(sheng)的(de)結(jie)石(shi)和條紋大部分(fen)是(shi)物理侵蝕(shi)和化學侵蝕(shi)共同(tong)作用的(de)結(jie)果。由(you)(you)于耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中含有(you)Fe?O?、Cr?O?等(deng)物質(zhi),這(zhe)都是(shi)強著色劑。因此耐(nai)(nai)(nai)火(huo)(huo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)被侵蝕(shi)后,這(zhe)些氧化物進入玻璃中會造成(cheng)(cheng)著色。
當今國內外生產保定輕質莫來石磚的方法有三種:泡沫法、添加物燒結法和氣化法。用泡沫法制造輕質莫來石磚是將發泡劑和穩定劑及水按一定比例配合,先制成泡沫液,然后將料漿混合經澆注成型、養護、干燥、烘烤和燒成等工序,制成高氣孔率的焦爐保溫磚廠家輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)。其雖然能(neng)生(sheng)產(chan)出(chu)高(gao)質(zhi)量(liang)的輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)轉,但其工(gong)序程序多(duo),比較復雜(za),生(sheng)產(chan)周期長(chang),生(sheng)產(chan)效率低,陳本較高(gao)。添加(jia)(jia)物(wu)燒盡法生(sheng)產(chan)輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)磚是在(zai)配料中添加(jia)(jia)一(yi)部分可燃(ran)添加(jia)(jia)物(wu),如木(mu)屑、、聚苯乙(yi)烯、焦炭等,在(zai)燒成(cheng)(cheng)時,可燃(ran)添加(jia)(jia)物(wu)迅(xun)速燃(ran)燒,添加(jia)(jia)物(wu)的位(wei)置(zhi)成(cheng)(cheng)了氣(qi)孔。這種氣(qi)孔率高(gao)、密度小的磚就成(cheng)(cheng)為輕(qing)(qing)質(zhi)莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)磚。該方法生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)簡(jian)單,生(sheng)產(chan)周期較短,成(cheng)(cheng)本較低,生(sheng)產(chan)效率高(gao)。
由于質量好的隔熱耐火磚具有如下特點:使用溫度高,可以在1300℃長時間使用,非金屬材料具有很強的耐酸堿侵蝕性能,不會出現金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現象;與耐火材料有相近的導熱系數,減少由于質量好的焦爐保溫磚漂珠磚的體(ti)積變化差(cha)異產(chan)生的應力;由于陶瓷錨固件代替(ti)(ti)金(jin)屬(shu)錨固件減少了(le)熱(re)橋效應,使(shi)整(zheng)(zheng)體(ti)導熱(re)性能(neng)降低(di),因(yin)此(ci)節能(neng)效果(guo)也明(ming)顯增強。篦冷(leng)機矮(ai)(ai)墻(qiang)要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒(li)的沖刷,同(tong)時跟冷(leng)熱(re)空氣交替(ti)(ti)接觸,使(shi)矮(ai)(ai)墻(qiang)損壞(huai)較快。目前采(cai)用矮(ai)(ai)墻(qiang)整(zheng)(zheng)體(ti)預制的方法進行制作,這種方法有可(ke)以(yi)快速安裝(zhuang)、實(shi)現復(fu)(fu)雜(za)形狀制作、免(mian)受水泥(ni)廠施工環境影響,而且制作過(guo)程給予(yu)充分的養護和烘烤可(ke)以(yi)達到最佳的耐(nai)火材料性能(neng)。因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)大大提高砌(qi)墻(qiang)的使(shi)用壽命(ming)。更重要的是(shi)矮(ai)(ai)墻(qiang)砌(qi)塊采(cai)用了(le)輕質(zhi)和重質(zhi)材料復(fu)(fu)合,因(yin)此(ci)降低(di)了(le)耐(nai)火襯(chen)體(ti)的導熱(re)系數,達到了(le)良好(hao)的節能(neng)效果(guo)。
焦爐保溫磚保溫磚的導熱系數一般在0.2-0.4(平均溫度350±25℃)w/m.k,而耐火磚的導熱系數在1.0(平均溫度350±25℃)w/m.k以上,由此可得出保定焦爐保溫磚保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)要比(bi)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)多。保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)度一般在(zai)(zai)(zai)1400度以下,而耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)度在(zai)(zai)(zai)1400度以上(shang)。保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)一般都(dou)(dou)是輕(qing)質(zhi)保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)材料(liao),密度一般在(zai)(zai)(zai)0.8-1.0g/cm3而耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)密度基本都(dou)(dou)在(zai)(zai)(zai)2.0g/cm3以上(shang)。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)機械強度高,使用(yong)周期長,并(bing)且化學穩定性(xing)好,不(bu)與物料(liao)發生化學反應(ying)和(he)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)好,最高耐(nai)(nai)熱溫(wen)(wen)(wen)度可(ke)達到1900℃。特別(bie)(bie)適用(yong)于化肥廠高低溫(wen)(wen)(wen)變換(huan)爐、轉(zhuan)化爐、加氫轉(zhuan)化器、脫(tuo)硫(liu)槽及(ji)甲烷化爐中。耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)與保(bao)(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)區別(bie)(bie)很大,他(ta)們(men)的(de)(de)(de)使用(yong)環境、范圍、作(zuo)用(yong)都(dou)(dou)不(bu)相同(tong)(tong)。不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)位置會用(yong)到不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)材料(liao),在(zai)(zai)(zai)選(xuan)購材料(liao)時,我(wo)們(men)要根據自(zi)己的(de)(de)(de)實際情況(kuang),決定使用(yong)哪種耐(nai)(nai)火(huo)(huo)(huo)材料(liao)適合(he)自(zi)己用(yong)的(de)(de)(de)。