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公司名稱(chēng)：哈爾濱聯(lián)鑫管業(yè)有限公司
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回轉(zhuǎn)窯，俗稱(chēng)旋窯，為鋼制圓筒，內(nèi)襯是耐火材料。以旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)，在建材、冶金、化工、環(huán)保等行業(yè)，對(duì)物料進(jìn)行煅燒。水泥工業(yè)應(yīng)用回轉(zhuǎn)窯的數(shù)量最多，全國(guó)有幾千座，其次在黑色及有色冶金使用回轉(zhuǎn)窯的數(shù)量也不少，鐵、鋁、銅、鋅、錫、鎳、鎢、鉻等金屬用回轉(zhuǎn)窯對(duì)礦石及中間物進(jìn)行煅燒，以及煅燒作為煉鋼熔劑的活性石灰和各種用途的白云石(可做轉(zhuǎn)爐煉鋼造渣劑、金屬鎂原料、耐火原料等)、煅燒鎂砂、鋁鎂尖晶石、鋁礬土、硬質(zhì)黏土等耐火原料。還能煅燒稀土、陶粒、焚燒廢棄物等。煅燒物料不同，回轉(zhuǎn)窯的燒成溫度也不同，有的最高溫度達(dá)2000℃，有的還不到1000℃。
可是它們的工作原理相同，物料從窯尾進(jìn)入，窯頭出料，按窯內(nèi)溫度不同，分為窯尾，預(yù)熱帶，燒成帶(也稱(chēng)煅燒帶)，冷卻帶，窯頭(有的行業(yè)細(xì)分還有前過(guò)渡帶，后過(guò)渡帶)等段帶。各段帶選用的耐火材料不同，但耐火材料的損毀機(jī)理基本相同，即窯襯的耐火材料隨殼體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，受到窯體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力，以及受到高溫物料的滾動(dòng)沖擊、磨擦、侵蝕等作用。由于物料種類(lèi)不同，內(nèi)襯的耐火材料也不同。
為了提高內(nèi)襯的使用壽命，除了選擇合適的耐火材料，還要提高筑窯技術(shù)，以及對(duì)窯襯的維護(hù)，修補(bǔ)技術(shù)等。在諸多行業(yè)回轉(zhuǎn)窯中，本文選擇有代表性的水泥窯、白云石與石灰窯、球團(tuán)窯、氧化鋅窯、廢棄物焚燒窯等做重點(diǎn)介紹。
各行業(yè)的回轉(zhuǎn)窯雖然煅燒的物料不同，但工作原理相同，因此內(nèi)襯的耐火材料也有相同和不同之處，例如內(nèi)襯都分帶選用不同品質(zhì)的耐火材料，窯頭，窯尾都用高鋁質(zhì)低水泥加鋼纖維澆注料等。不同行業(yè)選用不同耐火材料分述如下。
水泥窯
20世紀(jì)80年代初，水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料技術(shù)基本定型。大體來(lái)說(shuō)，大型SP和PC回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)筒內(nèi)，燒成帶用直接結(jié)合鎂鉻磚，分解帶用高鋁磚，筒后部用耐堿磚或普通黏土磚。20世紀(jì)末21世紀(jì)初出現(xiàn)硅莫磚，窯筒內(nèi)除了燒成帶、前后窯口外，其余部位采用不同牌號(hào)的硅莫磚。當(dāng)今水泥行業(yè)，新型干法窯是技術(shù)發(fā)展主流，燒成溫度在1450℃左右，窯內(nèi)燃燒氣體溫度可達(dá)1700℃以上，甚至接近2000℃。為了滿(mǎn)足第二代新型干法水泥技術(shù)要求，選用的耐火材料要具有節(jié)能降耗，綠色環(huán)保，長(zhǎng)壽高效，安全穩(wěn)定等多種功能。因此，燒成帶用鎂鐵鋁尖晶石磚代替鎂鉻磚(因易產(chǎn)生毒害人體的六價(jià)鉻)，過(guò)渡帶用鎂鋁尖晶石磚，并試用三層(工作層，保溫層，隔熱層)結(jié)構(gòu)的新型復(fù)合磚，其工作層為高強(qiáng)，耐磨，抗侵蝕的莫來(lái)石，隔熱層為含鋯氧化鋁纖維板，保溫層具有高強(qiáng)度，低導(dǎo)熱并作為骨架連接工作層與隔熱層，在窯37～47m處比硅莫磚的窯殼表皮溫度降低60℃，以及采用高性能膠泥，預(yù)制件等，使水泥大型回轉(zhuǎn)窯從一年一大修，向三年兩大修發(fā)展。
石灰、白云石窯
石灰與白云石二者化學(xué)成分和化學(xué)性質(zhì)相近，煅燒溫度大體相同，有些企業(yè)在同一窯燒石灰與燒白云石輪換使用。其內(nèi)襯用耐火材料大致有三種類(lèi)型，一種是煅燒帶用鎂鋁尖晶石磚，過(guò)渡帶為高鋁磚，預(yù)熱帶為黏土磚，隔熱層為耐火纖維或輕質(zhì)磚，這種形式的窯表面溫度300～350℃，內(nèi)襯壽命1～2年;第二種煅燒帶是尖晶石質(zhì)輕、重質(zhì)復(fù)合磚，殼體表面溫度250℃以下，內(nèi)襯壽命2～3年;第三種是采用預(yù)制塊與澆注料組成內(nèi)襯，殼體表面溫度也是250℃以下，壽命也是2～3年。寶鋼在煅燒帶的16.1～19.55m用紅柱石磚代替尖晶石復(fù)合磚，窯殼表面溫度降低，窯體重量減輕，掛窯皮性能也好，使用2年后清除窯皮，紅柱石磚保存完好，復(fù)合尖晶石磚剝落嚴(yán)重。因?yàn)榧t柱石比尖晶石真密度小，若將煅燒帶全部用紅柱石磚，窯體重量可減少35t，殼體溫度可降低100℃。入料口及窯頭、窯尾部位受塊狀物料的沖擊和磨損，易發(fā)生破損和剝落，是使用壽命最短的部位。武鋼使用耐磨耐堿澆注料，無(wú)修補(bǔ)使用36個(gè)月以上。該澆注料采用均化礬土熟料骨料，碳化硅1～0mm和細(xì)粉，SiO2，Al2O3微粉，超低水泥結(jié)合.
煅燒帶用磷酸鹽結(jié)合不燒復(fù)合磚，重質(zhì)部分采用均化礬土熟料為主要骨料，加入4%紅柱石為膨脹劑，并提高抗熱震性，保溫層以氧化鋁空心球與膨脹珍珠巖2∶1配料，一體成型.
復(fù)合磚的物理指標(biāo)
采用復(fù)合磚及均質(zhì)磚搭配隔熱磚的二種磚型的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，使用壽命3年以上，窯殼過(guò)熱問(wèn)題也得到解決。磷酸鹽結(jié)合不燒磚的性能要求見(jiàn)表3。
鞍鋼在煅燒帶于1992年由鎂鉻磚改為鎂鋁尖晶石磚，后來(lái)又改為復(fù)合磷酸鹽磚，雙層結(jié)構(gòu)改為復(fù)合結(jié)構(gòu)，由干法砌筑改為濕法砌筑，由依次排列砌筑改為錯(cuò)位砌筑，后來(lái)又改為預(yù)制塊與澆注料復(fù)合砌筑，預(yù)制塊和澆注料自身內(nèi)嵌有金屬錨固件，直接固結(jié)在鋼殼上，預(yù)制塊與澆注料內(nèi)嵌有一層隔熱材料，窯外殼由320℃降低到222℃，進(jìn)一步改進(jìn)在筒體內(nèi)增加一層NJS納米級(jí)微孔隔熱氈，使殼體由220℃降到176℃。
球團(tuán)窯（鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯）
近年來(lái)得到快速發(fā)展，球團(tuán)的總生產(chǎn)能力每年達(dá)6000萬(wàn)t以上，回轉(zhuǎn)窯的窯頭溫度1150～1180℃，窯尾1050～1080℃。環(huán)冷機(jī)受料區(qū)溫度達(dá)1100～1300℃。選擇耐火材料必須根據(jù)不同部位的使用條件，鏈篦機(jī)主要有耐磨高鋁澆注料，輕質(zhì)莫來(lái)石澆注料，有些澆注料中使用錨固磚。回轉(zhuǎn)窯一般用帶錨固件的高鋁莫來(lái)石預(yù)制磚和同材質(zhì)的澆注料相間隔混合砌筑。環(huán)冷機(jī)一冷段的吊掛磚由不燒磷酸鹽磚改為燒成高鋁磚，爐頂改為低水泥澆注料，使用壽命由幾個(gè)月延長(zhǎng)到2年。
氧化鋅窯
回轉(zhuǎn)窯是火法生產(chǎn)氧化鋅的主要設(shè)備，在爐料中配入焦粉等還原劑，利用鋅金屬易揮發(fā)的性質(zhì)，金屬鋅蒸汽進(jìn)入煙氣，遇到高溫條件下的氧氣產(chǎn)生氧化鋅。鋼鐵生產(chǎn)產(chǎn)生大量除塵灰，其中含有鋅。隨著鋼鐵發(fā)展，氧化鋅回轉(zhuǎn)窯也得到發(fā)展。某廠回轉(zhuǎn)窯的干燥預(yù)熱帶用黏土磚，而影響使用壽命的反應(yīng)帶至冷卻帶，所用的耐火制品的情況如表4。
該廠在窯殼與耐火磚中間貼5mm厚石棉板，隔熱效果不太好，希望能用隔熱復(fù)合制品。洛陽(yáng)生產(chǎn)的鎂鋁鉻磚使用效果較好.
山東某廠采用鋁礬土熟料，電熔鎂砂，合成鎂鋁尖晶石，SiO2，Al2O3微粉配料，純鋁酸鈣水泥結(jié)合，加減水劑和防爆纖維的澆注料及預(yù)制磚，用錨固件固定，在氧化鋅回轉(zhuǎn)窯高溫帶使用效果良好。這樣就給生產(chǎn)復(fù)合制品，獲得了有利條件。
氧化鋁及其它用途的回轉(zhuǎn)窯
氧化鋁窯燒成帶料溫度1050～1300℃，試用過(guò)高鋁磚，鎂磚均不理想，而用抗剝落高鋁磚掛窯皮，使用效果比較好。
燒石油焦窯，過(guò)去是澆注內(nèi)襯，施工期長(zhǎng)，收縮大，壽命短。改用帶錨固釘?shù)念A(yù)制復(fù)合磚和澆注料綜合砌筑，效果較好。
燒廢棄物窯，雖然使用溫度在800～1200℃左右，但由于廢棄物成分復(fù)雜，對(duì)耐火材料侵蝕比較嚴(yán)重，有人選擇高溫帶砌筑鉻剛玉磚。也有人采用黏土磚與鋯鉻剛玉磚雙層復(fù)合。
紅土鎳礦窯，回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵工藝，其內(nèi)襯對(duì)耐火材料要求高，使用微孔鎂鋁鋯磚1年，磚體磨損僅10%左右。