預(yù)熱器耐火材料開發(fā)、設(shè)計(jì)及質(zhì)量管控

預(yù)熱器用耐磨高鋁磚的開發(fā) 

近年來，水泥生產(chǎn)企業(yè)正在利用廢棄物來代替粘土，但由于SiO2成分不足，所以多數(shù)是增加硅石的使用比例。近伴隨硅石用量的增加，水泥窯預(yù)熱器頂部旋流器周圍的耐火材料磨損嚴(yán)重。由于爐內(nèi)溫度很低，僅為5000℃左右，所以不定形和不燒磚僅靠燒結(jié)無法獲得足夠的強(qiáng)度。終于成功研究出了耐磨性優(yōu)于以前不燒高鋁磚的高鋁磚。

生產(chǎn)的耐磨性高鋁磚，其耐磨性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以前所用的磷酸鹽結(jié)合不燒高鋁磚及碳化硅磚。

生產(chǎn)品是在以前所用磷酸鹽結(jié)合不燒高鋁磚中添加結(jié)合促進(jìn)劑，并燒成，由此提高了耐磨性。

對(duì)預(yù)熱器低溫部位所用耐火磚的耐磨性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法是，硅石和試樣放人旋轉(zhuǎn)的滾筒內(nèi)，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，達(dá)到規(guī)定時(shí)間后，測(cè)定減容量。

生產(chǎn)品與供比較用的不燒高鋁磚及碳化硅磚相比，耐磨性優(yōu)。

在以前的不燒高鋁磚中加入磷酸鹽系結(jié)合促進(jìn)劑，在1200℃燒成，由此可生產(chǎn)出耐磨性很好的高鋁磚。

這種高鋁磚的耐磨性優(yōu)于碳化硅量為50％的碳化硅磚，熱導(dǎo)率也低。可以說這種材質(zhì)適合用于水泥窯頂部旋流器周圍，以防磨損。  

    

預(yù)熱器用磚設(shè)計(jì)原理

一、錨固磚

為防止預(yù)熱器直筒的襯里與殼體脫開，需要在直墻內(nèi)安裝錨固件。即在殼體上裝錨固釘，錨固釘拴住埋設(shè)在墻中的錨固磚，錨固磚拉住了直墻。在直墻上， 

描固磚每隔一定間距設(shè)置一組，使直墻和殼體牢固地粘接成一體。這就防止了直墻與殼體脫開，避免了發(fā)生塌落事故。

二、托磚板

大型窯不動(dòng)設(shè)備的直徑一般大于5m,高度在IOm以上，其內(nèi)襯的膨脹量和熱應(yīng)力都很大。為了減少熱應(yīng)力和便于檢修，需要將窯襯分成區(qū)段，并設(shè)置膨脹縫，這就需要設(shè)計(jì)托磚板。一般情況下，托磚板的間距小于2. 5m;在高溫區(qū)小于2m。

磚和隔熱磚，耐火磚和上一塊托磚板之間的縫隙中塞有輕質(zhì)耐火物。這就吸收了熱膨脹，防止了直墻的損壞。根據(jù)式(12-1),可以推算得出膨脹縫的高度S3應(yīng)滿足下式。

式中S3--膨脹縫高度;

S--耐火磚熱端膨脹量;

51- -殼體膨脹量;

52- -火泥能夠提供的大蠕變; az--耐火磚的熱膨脹系數(shù);

h--耐火磚熱端溫度;

L--托磚板間距; aK--殼體的熱膨脹系數(shù); tK殼體的溫度。

預(yù)熱器耐火材料的質(zhì)量管控

預(yù)分解窯水泥窯預(yù)熱器的特點(diǎn)是管道多，節(jié)點(diǎn)多，耐火材料施工難度大而是水泥窯難砌筑的的地方。那么預(yù)熱器作為水泥生產(chǎn)線耐火材料施工復(fù)雜的設(shè)備，結(jié)構(gòu)不規(guī)整，管道多，熱工測(cè)點(diǎn)多，磚型多，施工難度大。窯尾耐火材料主要由耐火磚、耐火澆注料、隔熱材料組成。我們先來看下預(yù)熱器是什么樣子的。

一、保溫隔熱材料的質(zhì)量管控。

保溫隔熱材料大多采用的是硅酸鈣板和陶瓷纖維板，其施工質(zhì)量的控制要點(diǎn)是：粘結(jié)劑涂抹均勻，粘貼牢固，板與板之間無大的縫隙。在現(xiàn)場的施工中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)施工單位在垂直墻面和管道底部沒有使用粘結(jié)劑，隔熱板粘貼不牢，在使用振動(dòng)棒的時(shí)候，隔熱板有脫落現(xiàn)象。隔熱板在頂蓋部位使用時(shí)，應(yīng)該用細(xì)鐵絲綁扎牢固，否則容易脫落，拆模后在頂部能看見白色的隔熱材料，對(duì)正常使用留下事故隱患。

二、定型耐火材料的質(zhì)量管控。

砌筑時(shí)每砌筑兩塊S-1磚，則需砌筑一塊C-1磚，而不能隨筑，否則容易出現(xiàn)某一種磚后數(shù)量不夠的情況，尤其是型號(hào)備用量少的耐火磚，會(huì)影響砌筑進(jìn)度。砌筑時(shí)，為了讓磚襯緊貼隔熱層，會(huì)采用敲打耐火磚的方式使之貼緊，現(xiàn)場施工人員為了施工方便，往往會(huì)用砌筑用的灰刀敲打，即使配置了橡皮錘也不會(huì)用，這在耐火材料的施工中是不允許的，有可能對(duì)磚造成損壞，直接影響使用壽命。

三、耐火澆注料的質(zhì)量管控。

耐火澆注料的施工，先應(yīng)檢查錨固件是否焊接牢固，瀝青或?yàn)r青漆是否涂刷，這是基本的。澆注料施工過程中，針對(duì)不同的部位有不同的要求重點(diǎn)。預(yù)熱器的頂蓋是施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，頂部模板支撐牢固，如果爆模，可能引發(fā)安全事故，對(duì)施工會(huì)造成大的影響。在施工過程中，需要注意的是，澆注料的水分不宜加入過多，可以適當(dāng)?shù)乇却怪焙蛢A斜部分施工多一點(diǎn)水分，即加水量放到生產(chǎn)廠家允許加水量的上限。澆注時(shí)應(yīng)多點(diǎn)澆注，絕不能以一點(diǎn)澆注大片面積，施工單位為了省事，經(jīng)常采用這種方法，要達(dá)到這一目的，要然要加入大量的水分來增加澆耐火澆注料的流動(dòng)性。過多水分的加入，會(huì)使?jié)沧⒘霞?xì)粉和骨料分層，降低澆注料強(qiáng)度，直接影響使用效果，而且會(huì)使?jié)沧⒘铣跄龝r(shí)間延長，從而影響拆模時(shí)間。

預(yù)熱器渦殼頂部開有許多澆注孔，能夠滿足多點(diǎn)進(jìn)料的要求，施工時(shí)借助于振動(dòng)棒的振動(dòng)，在不需要加入過多水分的條件下，流動(dòng)性可以夠達(dá)到施工要求。托磚板、人孔門、腳手架孔以及測(cè)溫測(cè)壓孔、撒料盒接口等部位，由于只是局部位置采用澆注料，施工時(shí)大多不會(huì)支撐模板，采用手工敷料，此時(shí)應(yīng)注意，盡量用灰刀使?jié)沧⒘厦軐?shí)，表面平整，與磚連接處不應(yīng)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)。煙室在窯尾的施工中也是一個(gè)難點(diǎn)，除去耐火材料本身，施工也是造成積料的一個(gè)重要原因。煙室的各個(gè)工作面，耐火材料施工后，由于模板的原因，不可避免地會(huì)在模板連接處出現(xiàn)高于澆注料表面的印痕，此時(shí)需要打磨，使?jié)沧⒘媳砻婀饣�，可以減少積料的形成幾率。單翻板閥或雙翻板閥澆注料施工時(shí)需要拆卸，施工完后再組裝，拆卸澆注前應(yīng)仔細(xì)測(cè)量閥板與殼體間隙，確定澆注料厚度，以保證澆注料施工完畢，重新組裝后閥板能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。

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