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耐火材料的应用提升回转窑整体性能

耐火材料根据其形态大致分为定型耐火材料(砖)和不定形耐火材料。与定型耐火材料相比,不定形耐火材料具有以下优点:可以构筑无砌缝的炉墙;可以施工为自由的形状;修补容易;根据施工现场的状况,采用各种施工机械施工,可以缩短工期等特征。

不定形耐火材料还可以分类为主要以高铝水泥为结合剂的粉体状浇注料和混凝土状塑性耐火材料,在水泥厂,回转窑的窑环形接缝部、预热器、旋风集尘器内筒安装部位和冷却器侧墙部位均有使用实绩。下面本文主要详述预热器不定形耐火材料的应用举例。

回转窑

1、炉墙设计

为了通过减少炉墙的散热量达到节能、降低壳体温度,从而确保炉外作业的安全性的目的,决定不定形耐火材料内衬由二层隔热层和一层耐火层共计三层构成。在施工方面,为了提高施工效率,耐火层和隔热层全部都采用了喷补施工法。

根据施工部位要求的特性,充分发挥不定形耐火材料特长,耐火层的材料按下列方法选择。

(1)侧墙、炉顶部:根据操作温度、热震性,选择黏土质喷补塑性耐火材料,结构采用瓦锚固支撑。

(2)侧墙下部:靠近驱动部和振动部位,根据耐磨损性、抗热震性的要求,选择莫来石质湿式喷补料,结构采用Y字形金属锚固支撑。

(3)炉顶管道出口部:根据炉内粉尘的耐磨损性,选择耐火黏土质干式喷补料,结构采用Y字形金属锚固支撑。

1、施工状况

施工全部采用施工效率高的喷补施工法,从壳体侧的第三层隔热材料开始按下列顺序进行施工。

(1)所有施工部位的第三层:采用纤维系隔热浇注料,施工厚度50mm,约2700kg。

(2)所有施工部位的第二层:采用隔热浇注料,施工厚度65mm,约14500kg。喷补施工通常是不设置框架的,但为了使加工面(工作面)更加平滑,这次的喷补是制作了框架进行施工的。

(3)侧墙下部第一层:采用湿式喷补料,施工厚度230mm,约13000kg。

(4)炉顶管道部位第一层:采用干式喷补料,施工约2400kg。

(5)侧墙、拱形顶、装料侧/窑侧正面墙的第一层:采用抗热震性优越的塑性耐火材料,施工厚度230mm,约93000kg,采用喷补施工。

3、耐用状况

观察某运行约10年后的炉墙状况,没有发现炉墙凸起、脱落,施工时砌入的锚固件有效地发挥了作用,基本没有发现裂纹。在运行10年的过程中,在靠近驱动部、振动部侧墙下部做过小修补,但其他部位没有特别大的修补,现在也没有问题,仍在继续运行。

上文对回转窑预热器的耐火材料内衬的不定形化,介绍了内衬结构、材料选择、施工实绩和耐用状况。事实证明,不定形耐火材料耐磨耐用,整体提升了回转窑的运行效率,值得推广应用。

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