回轉(zhuǎn)窯用耐火磚有哪些?哪些耐火磚廠有現(xiàn)貨?
2017-12-14 14:52:57 點擊:
回轉(zhuǎn)窯用耐火材料
回轉(zhuǎn)窯耐火材料的常規(guī)設(shè)計不能滿足以石油焦作燃料水泥工程項目的合同要求,這是由石油焦的性質(zhì)所決定的。石油焦作為燃料使用對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)磚,尤其是燒成帶和上、下過渡帶的耐火材料的使用性能影響很大,注意系統(tǒng)內(nèi)物料的硫堿摩爾比。石油焦的高硫成分會給回轉(zhuǎn)窯內(nèi)磚及系統(tǒng)帶來一系列麻煩。
石油焦作為燃料對窯爐內(nèi)耐火材料的影響
引言
在國內(nèi)設(shè)計項目中,采用石油焦作為煅燒水泥熟料的燃料的水泥廠很少,而在國外的水泥工程項目中,以石油焦作燃料的水泥廠相對比例就大得多,巴西CSN項目是我們遇到的個以石油焦作為燃料的水泥工程項目。巴西CSN項目是一條2000t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線,采用石油焦作為燃料,合同要求燒成帶耐火材料要保證使用8~10個月。
要確保合同承諾的事項,我們了解石油焦的性質(zhì),認清石油焦作為煅燒熟料的燃料對窯內(nèi)耐火材料的影響。本文就此進行介紹,僅供參考。
1石油焦的性質(zhì)
石油焦是黑色或暗灰色堅硬固體石油產(chǎn)品,帶有金屬光澤,呈多孔性,是由微小石墨結(jié)晶形成粒狀、柱狀或針狀構(gòu)成的炭體物。石油焦的組分是碳氫化合物,含碳90%~97%,含氫1.5%~8%,還含有氮、氯、硫及重金屬化合物。石油焦是延遲焦化裝置的原料油在高溫下裂解生產(chǎn)輕質(zhì)油品時的副產(chǎn)物,其低位發(fā)熱量約為煤的1.5~2倍,灰分含量不大于0.5%,揮發(fā)分約為11%左右,品質(zhì)無限接近于無煙煤。石油焦可做燃料,其熱值較煤炭高,揮發(fā)物及灰分較煤炭少,但水分及硫較煤炭高,因其價格低廉,常被用來取代煤炭作為煅燒水泥熟料的燃料。水泥廠一般采用高硫焦(硫含量大于3%)作為燃料。石油焦與煤相比,儲存和粉磨時自燃的風險小,火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷诟G內(nèi)停留時間長,硫含量高。
2回轉(zhuǎn)窯耐火材料的常規(guī)設(shè)計
在設(shè)計之初,我們對石油焦作為燃料的特性并不是很了解,回轉(zhuǎn)窯耐火材料的配置基本上采用的是國內(nèi)的同等規(guī)模水泥窯的常規(guī)設(shè)計:0~0.625m,采用G-17K窯口澆注料;0.625m~3.225m,采用AZM-1650硅莫磚;3.225m~21.225m,采用鎂鋁尖晶石磚;21.225m~27.225m,采用AZM-1680硅莫磚;27.225m~39.225m,采用AZM-1650硅莫磚;39.225m~47.225m,采用AZM-1550硅莫磚;47.225m~59.225m,采用YRS-70抗剝落高鋁磚;59.225m~60m,采用G-17K窯口澆注料。上、下過渡帶采用硅莫磚在國內(nèi)已經(jīng)是使用成熟的技術(shù),使用效果較好。為了謹慎起見,燒成帶采用的是鎂鋁尖晶石磚,沒有使用鎂鉻磚,鎂鋁尖晶磚在國內(nèi)使用可以達到10~12月的使用周期。
3石油焦作燃料對窯內(nèi)耐火材料的影響
在窯內(nèi)耐火材料招標的時候,邀請德國雷法公司(REFRATECHNIK)和奧地利奧鎂公司(RHI)參與投標,告訴他們項目采用石油焦作為燃料,要求使用周期達到8~10個月。雷法和奧鎂公司當即提出了不同意見,雷法公司建議燒成帶改為REFRAMAG尖晶石磚,上、下過渡帶改為ALMAG85尖晶石磚,使用周期保證6個月;奧鎂公司建議燒成帶改為ANKRALZC鎂鐵尖晶石磚,上、下過渡帶改為ANKRALR2尖晶石磚,這種磚價格昂貴,專門針對石油焦作為燃料,可以保證8個月使用周期。兩家公司的建議,使我們認識到,石油焦作為燃料使用對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)磚,尤其是燒成帶和上、下過渡帶耐火材料的使用性能影響很大,雷法與奧鎂公司建議修改使用的磚均是公司的主打和高端產(chǎn)品,使用周期均達不到10個月。
石油焦是高硫分燃料,采用石油焦作為燃料時,注意熟料中的硫堿摩爾比,當硫堿比恰當時,生成飽和的化合物,比如K2SO4,其揮發(fā)性較低,還會部分隨熟料排出窯系統(tǒng);當硫堿比不恰當時,生成的CaSO4,因其高揮發(fā)性,會存留于系統(tǒng)內(nèi),這就意味著更多的堿鹽存留于窯系統(tǒng)的內(nèi)循環(huán)中,從而加劇了對磚襯的化學侵蝕。堿的化合物沉積在敞開的
耐火磚空隙中,會使
耐火磚的結(jié)構(gòu)密實化,降低了耐火磚的結(jié)構(gòu)彈性,使耐火磚的抗熱震性能下降,容易開裂剝落,每次窯皮的脫落都會帶下少量火磚。堿鹽于
高鋁磚發(fā)生化學反應(yīng)生成玻璃相,高溫下使磚的體積膨脹,發(fā)生磚爆裂。當硫過剩時,游離的SO3會與堿性磚襯發(fā)生反應(yīng),腐蝕耐火磚的陶瓷結(jié)合,使其喪失燒結(jié)結(jié)合潰散。其火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?,有可能使石油焦發(fā)生不完全燃燒,燃料的不完全燃燒,可能導(dǎo)致窯內(nèi)還原氣氛的出現(xiàn),生成高揮發(fā)性物質(zhì),使耐火磚的化學負荷增高,加劇了對耐火磚的侵蝕。采用石油焦作為燃料時,由于其高硫成分,窯內(nèi)結(jié)皮也很容易出現(xiàn)。在對結(jié)圈料樣的分析中,均發(fā)現(xiàn)了磺基灰硅鈣石,窯內(nèi)結(jié)圈于磺基灰硅鈣石有緊密的聯(lián)系。在900~1200℃溫度區(qū)間,在窯內(nèi)SO3過剩的氣氛下,和碳酸鈣以及硫酸鈣的中間相或隨即來自熟料中的C2S和C3S的分解和轉(zhuǎn)變相形成磺基灰硅鈣石。針狀的磺基灰硅鈣石晶體結(jié)構(gòu)形成氈狀,并形成結(jié)圈。分析料樣中低熔點的無水鉀鎂釩的存在,很好地解釋了磺基灰硅鈣石在耐火磚上良好的粘附性,并且促進了磺基灰硅鈣石的形成。窯內(nèi)結(jié)圈不但會造成回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量下降,還會因結(jié)圈加劇物料對耐火磚襯的磨損。
4以石油焦作為燃料時窯內(nèi)耐火材料的設(shè)計
為了適應(yīng)石油焦作為燃料時窯內(nèi)磚襯遭受的高化學侵蝕負荷,以及滿足合同中業(yè)主對使用周期的要求,我們終選用了奧鎂公司的產(chǎn)品。具體地講,我們在傳統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)上,對燒成帶和上、下過渡帶磚做了替換:0~0.625m,采用G-17K窯口澆注料;0.625m~1.625m,采用ANKRALR2尖晶石磚;1.625m~19.625m,采用ANKRALZC鎂鐵尖晶石磚;19.625m~27.625m,采用ANKRALR2尖晶石磚;27.625m~39.625m,采用AZM-1650硅莫磚;39.625m~59.225m,采用YRS-70抗剝落
高鋁磚;59.225m~60m,采用G-17K窯口澆注料。
5結(jié)束語
從目前水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢看,除了傳統(tǒng)意義上的燃料(如:煤、天然氣、重油等),現(xiàn)在越來越多的替代燃料(如:輪胎、塑料、動物骨肉、廢布、木屑等)正在被廣泛地應(yīng)用于水泥熟料的煅燒。其根本原因在于降低成本和環(huán)保的需求越來越受到重視。替代燃料因其顆粒燃盡時間長,使燒成帶的長度增加,而且會帶來嚴重的堿侵蝕和過燒現(xiàn)象,使耐火磚的使用壽命縮短,單位熟料耐火材料消耗量增加,這就對我們提出了新的要求。耐火材料設(shè)計方案要適應(yīng)不同的替代原料,耐火材料產(chǎn)品要具有更好的抗化學侵蝕性能,從而延長耐火磚的使用壽命,降低單位熟料耐火磚消耗,為業(yè)主創(chuàng)造更好的經(jīng)濟和社會效益。
鄭州榮盛現(xiàn)貨供應(yīng)回轉(zhuǎn)窯耐火磚。