预分解窑各带的工作环境及耐火砖配置

文章编辑：耐火材料发表时间：2023-06-10 浏览次数：144次

根据煅烧工艺过程，预分解窑可以分为“两口三带”，即前窑口、烧成带、固相反应带、分解带及后窑口等部位。预分解窑的衬砖配置，就是根据窑内温度分布及物料反应特点而选择适宜的耐火材料，以确保其安全使用周期。

1、前窑口

前窑口是指窑头的窑口至窑内大约0.6m～1.0m的部位。此部位尽管没有稳定的窑皮保护，但不仅承受温度高达1300℃～1400℃出窑熟料颗粒的严重摩擦，还受到温度高达1100℃～1200℃的入窑含尘二次风的冲刷，所以要求此部位的耐火材料具有较高的强度、良好的热震稳定性、较强的耐侵蚀性和高温耐磨性，通常刚玉质浇注料，确保其使用周期至少达到10～12个月。

2、烧成带

(1)没有稳定窑皮的部位。

该部位是指前窑口浇注料后的1.5m～3.5m，使用无烟煤时，煤粉燃烧速率较烟煤缓慢，形成的火焰相对较长，没有稳定窑皮的区域也相对较长;使用烟煤则相对较短。此部位的环境温度高且变化频繁，出窑熟料温度1300℃～1400℃，气体温度1400℃～1500℃，没有稳定的窑皮保护耐火砖，所以要求此部位的耐火材料具有良好的热震稳定性、较好的耐侵蚀性、较高的高温耐磨性和机械强度。电熔镁铝尖晶砖恰恰满足这些使用性能，因此没有稳定窑皮的部位，应该电熔镁铝尖晶砖，确保其使用周期达到10～12个月。

电熔镁铝尖晶砖

(2)有稳定窑皮的部位。

该部位尽管火焰温度高达1600℃～1800℃，烧成带容积热力强度高达2.0×106kJ/h·m3，物料温度高达1350℃～1450℃，但因为有稳定的窑皮存在，可以有效缓解火焰对耐火材料的高温作用、熟料液相对耐火材料的化学侵蚀。所以要求此部位的耐火材料具有良好的热震稳定性、较高的耐侵蚀性和粘挂窑皮性能，通常选用镁铁尖晶石砖及镁铬砖。镁铬砖具有价格低廉、易于粘挂窑皮等优点，我国超过60%的预分解窑烧成带都选用镁铬砖。但镁铬砖的热震稳定性及抗碱蚀能力相对较差，并且残砖容易形成氧化性极强的Cr6+，严重危害生态环境和人体健康，欧美国家早已禁用。镁铁尖晶石砖具有极高的耐热性能、优良的热震稳定性、较低的导热系数、良好的挂窑皮性能及较强的抗氧化还原能力，尤其具有良好的弹性结构，能有效地消除轮带产生的应力影响。因此从节能、环保及性价比角度出发，有稳定窑皮部位应该镁铁尖晶石砖，确保其使用周期至少达到12个月。

3、固相反应带

固相反应带是指开始出现液相但又不能形成稳定窑皮的区域。此部位的环境温度高且变化频繁，物料温度1000℃～1300℃，气体温度1100℃～1400℃，所以要求此部位的耐火材料具有良好的热抗稳定性、较强的耐侵蚀性，通常选用低导热多层复合莫来石砖与磷酸盐砖。磷酸盐砖具有热震稳定性高、高温耐磨性强、结构强度高等优点。但低导热多层复合莫来石砖与磷酸盐砖相比，其体积密度降低了20%～25%，综合导热系数降低了20%～30%，筒体表面温度平均下降50℃～60℃。因此固相反应带应该低导热多层复合莫来石砖，确保其使用周期达到24～30个月。

磷酸盐砖

4、分解带

预分解窑的入窑生料温度850℃～870℃，分解率90%～95%，部分未分解的生料仍需在窑内继续完成分解反应。窑尾废气温度尽管达到1000℃～1150℃，但窑内生料呈堆积状态，只有堆积的生料表面温度至少达到1000℃时，才能确保入窑生料全部完成分解反应，这个区域就是分解带。该部位的温度在预分解窑内，但耐火材料要承受高碱气体的侵蚀与生料的摩擦，所以要求耐火材料具有良好的抗碱侵蚀与高温耐磨性能，通常选用硅莫砖与抗剥落砖。碳化硅砖与抗剥落砖相比，具有高温强度大、热胀系数小、热震稳定性高、耐磨性和耐蚀性极好等性能优点，并且近三年由于原材料锆英砂价格猛涨，而抗剥落砖销售价格并没有同步上涨，生产厂家为了降低生产成本、保证理化指标检测合格，不得不大量使用锆英砂的回料与废料，致使热震稳定性、耐磨性、耐蚀性和抗剥落性能大幅度降低，其性价比已经远远不及硅莫砖。因此分解带应该硅莫砖，确保其使用周期至少达到60个月。

5、后窑口

后窑口是指窑尾的窑口至窑内大约0.6m～1.0m的部位，其主要承受入窑生料的冲击与有害成分碱、氯、硫含量比较高的废气冲刷，所以要求此部位的耐火材料具有良好的机械强度和耐碱侵蚀性能，通常选用莫来石质浇注料，确保其使用周期达到24～30个月。

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