水泥窯燒成系統(tǒng)內(nèi)襯砌耐高溫硅酸鈣板不同于冶金工業(yè)窯爐

來源：55555555  發(fā)布時(shí)間： 2020-02-24    作者：金鼎保溫   814

國(guó)內(nèi)大量使用硅酸鈣板的情況是這樣的：80年代引進(jìn)的IHI公司的冀東、MHI公司的寧國(guó)、寶鋼、FLS公司的珠江、柳州、順昌以及我們掌握的KHD的新疆、Polysius公司的大宇燒成裝備的耐火磚圖，均使用硅酸鈣板，在原國(guó)家建材局直接關(guān)懷下，中國(guó)建筑材料研究院耐火材料研究所開發(fā)了此產(chǎn)品，獲得***、部級(jí)科技獎(jiǎng)在國(guó)內(nèi)開始大量應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)，雖引進(jìn)裝備不多，但海螺的4條10000t/d生產(chǎn)線、一條8000t/d生產(chǎn)線以及國(guó)際上的一些跨國(guó)水泥集團(tuán)，在我國(guó)江西亞東、都江堰等興建的生產(chǎn)線均明確使用硅酸鈣板，近年來查閱到的多份國(guó)外雜志上的資料，一般條件及高溫條件仍然使用的硅酸鈣板，在煅燒工業(yè)廢棄物出現(xiàn)嚴(yán)重的堿氯硫侵蝕時(shí)，采用抗堿氯硫鹽化學(xué)侵蝕的耐火澆注隔熱襯料，尚未查到國(guó)外用硅酸鋁纖維板的資料。

國(guó)外在90年代遇到煅燒低揮發(fā)石油焦等燃料出現(xiàn)分解爐氣體高溫時(shí)，也遇到事故（圖1）。詳細(xì)地分析了事故的原因，主要為：①長(zhǎng)時(shí)期以來，水泥煅燒使用揮發(fā)份較高的燃料，改用低揮發(fā)燃料后，性能尚未完全掌握，尤其是燃燒器的位置及工藝參數(shù)都需與低揮發(fā)燃料相適應(yīng)，因而在燃燒火焰附近的部位，造成局部高溫。②原有的托磚板設(shè)計(jì)方式有問題（圖2），托磚板上墊硅酸鋁纖維棉（個(gè)別公司圖紙要求纖維棉用金屬網(wǎng)包?。w維棉易受熱和高溫含塵氣流沖刷損壞，當(dāng)纖維棉損壞后，金屬托磚板直接與高溫含塵氣流接觸，受高溫氣流加熱膨脹產(chǎn)生變形，極易使工作層和隔熱層的材料受力損壞。③工作層和隔熱層之間的界面溫度超出隔熱材料的使用溫度，隔熱層難于承受高溫工況條件。

水泥窯燒成系統(tǒng)內(nèi)襯砌耐高溫硅酸鈣板隔熱板與冶金等工業(yè)窯爐不同之處在于：

1．水泥窯燒成系統(tǒng)內(nèi)不僅氣流溫度較高，而且煙氣含塵濃度高，氣體風(fēng)速大，此外煙氣和粉塵均含有一些鉀、氯、硫等化合物。易對(duì)襯料產(chǎn)生化學(xué)侵蝕。
2．隔熱襯料一般設(shè)置在工作層和金屬筒體之間，受金屬托磚板受熱變形的熱機(jī)械損壞，也受含塵煙氣透過耐火磚磚縫、耐火澆注料的錨固件溫差應(yīng)力產(chǎn)生的縫隙、膨脹縫和結(jié)構(gòu)縫的熱化學(xué)侵蝕和磨蝕作用。
3．水泥窯內(nèi)既有氧化氣氛的裝備，如冷卻機(jī)、三次風(fēng)管和窯門又有氧化和還原氣氛同時(shí)共存的裝備，如預(yù)熱器、分解爐，在生產(chǎn)過程中，上述各裝備之間溫差較大，氧化氣氛的裝備中，高溫部位的是窯門和冷卻機(jī)進(jìn)料口，氧化和還原氣氛的裝備較高溫度是燒無煙煤的分解爐和上升煙道。此外，近年來為降低NOx排放，采用還原氣氛條件下的分級(jí)煅燒，則分解爐內(nèi)燃燒部位基本上是還原氣氛，溫度也低些。
在生產(chǎn)過程中的二級(jí)、一級(jí)預(yù)熱器和冷卻機(jī)低溫部位因氣流溫度低，隔熱層溫度可能接近300℃，硅酸鋁纖維板內(nèi)有機(jī)結(jié)合劑有可能不會(huì)完全被燒壞，其余的不動(dòng)裝備內(nèi)因隔熱層溫度超過300℃存在全部被燒掉的可能，其結(jié)果將出現(xiàn)如下情況：
①5%~8%的有機(jī)物燒掉后，硅酸鋁纖維板的強(qiáng)度大幅下降，基本失去強(qiáng)度，且表面特別粗糙，體積密度有所變化，原有體積相應(yīng)增加5%~8%的空隙。在預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)結(jié)皮部位的硅酸鋁纖維板，因強(qiáng)度太低，人工或空氣炮清理造成震動(dòng)，很易坍塌。