水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火磚的磚型和砌筑方式

第1頁共11頁 12.干法水泥生產(chǎn)用耐火材料的選擇和配套應(yīng)考慮的因素 2 22.2.窯內(nèi)砌磚的基本要求 2????窯內(nèi)磚型設(shè)計(jì)宜考慮下列因素 2 3????窯內(nèi)襯磚使用的耐火泥漿宜符合下列 3 3????預(yù)分解窯不動(dòng)設(shè)備襯體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列因素 3????單筒冷卻機(jī)的襯料設(shè)計(jì)應(yīng)考慮下列因素 4????窯頭窯筒體的要求襯磚砌筑 4 5????磚型尺寸 5 6 6 6 7 7????膨脹差異 7??????曲率直徑 9 9 ????擋磚圈 窯襯設(shè)計(jì)需要解決的問題：減少耐火材料的負(fù)荷，確保窯襯施工質(zhì)量，方便窯襯檢修，以達(dá)到最大限度發(fā)揮材料性能、獲得最佳使用效果的目的。眾所周知，**了優(yōu)質(zhì)的耐火材料，未必一定獲得理想的壽命。在采購優(yōu)質(zhì)耐火材料的基礎(chǔ)上，還必須做好窯襯的設(shè)計(jì)、窯襯的施工、窯襯的使用和維護(hù)，才能第2頁共11頁第3頁共11頁高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)襯磚宜用ISO標(biāo)準(zhǔn)系列；窯內(nèi)襯磚宜用單層；窯內(nèi)低溫部位使用的高強(qiáng)隔熱磚強(qiáng)度小得小于10MPa;窯內(nèi)襯磚厚度范圍值宜符合《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定；新型干法窯襯磚長度宜為198mm;窯內(nèi)楔形磚的小頭必須有標(biāo)記?？p：鎂質(zhì)襯磚為2mm,高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)襯磚不得大于2mm;環(huán)向磚縫：鎂質(zhì)襯磚2mm;高鋁質(zhì)、黏土質(zhì)襯磚為2mm。鎂質(zhì)襯磚干砌時(shí)，應(yīng)使用鐵板和襯板填塞磚縫。置擋磚距輪帶和大牙輪4m內(nèi)不得設(shè)置擋磚圈；擋磚圈應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、受熱變形小，其型式應(yīng)根據(jù)使用條件而定；擋磚圈應(yīng)與筒體垂直，其偏斜不得大于1.5mm。預(yù)分解系統(tǒng)不動(dòng)設(shè)備耐火材料的配置見表1。表1預(yù)分解系統(tǒng)不動(dòng)設(shè)備耐火材料的配置第4頁共11頁部位名稱隔熱層工作層預(yù)熱器、分解爐、拱頂形耐堿磚、高鋁耐堿磚、抗剝落高鋁磚、高強(qiáng)耐堿澆注窯罩門篦冷機(jī)噴煤管高性能噴煤管專用澆注料、莫來石澆注料、剛玉質(zhì)澆注料所有墻體砌筑，均應(yīng)設(shè)置隔熱層；工作層耐火磚厚度及隔熱磚厚度，宜用65、114、230或75、124、250mm;隔熱厚度應(yīng)根據(jù)工作溫度、筒體表面溫度的要求和所選用隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)來確定，當(dāng)工作溫度小于1000℃時(shí)，隔熱導(dǎo)層宜選用硅酸鈣板，其中層厚度小于80mm;當(dāng)厚度大于80mm時(shí)，宣用雙層，每層厚度應(yīng)大于30mm;當(dāng)工作溫度大于1000℃時(shí)，應(yīng)采用隔熱磚；錨固件在工作溫度下應(yīng)上襯磚牢固，緊靠殼體為宜；不動(dòng)設(shè)備墻體砌筑時(shí)，襯磚應(yīng)錯(cuò)磚，磚縫不得大于2mm,隔熱層與工作層之間的縫隙宜取1~2mm;墻體應(yīng)留有膨脹縫，其縱向膨脹縫寬度不大于10mm,二道縫膨脹的間距不小于50mm;耐火澆筑料與金屬筒壁之間的隔熱層宜選用鋁酸鈣板；使用耐火澆筑料應(yīng)配置錨釘，錨釘形狀及數(shù)量、排列方式以固定住澆筑料為準(zhǔn)，并應(yīng)預(yù)留振搗位置單筒冷卻機(jī)的磚銦應(yīng)按ISO標(biāo)準(zhǔn)系列設(shè)計(jì)；單筒冷卻機(jī)內(nèi)襯磚的厚度宜符合《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定；單筒冷卻機(jī)襯磚長度宜為198mm;單筒冷卻機(jī)襯砌要求應(yīng)符合《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》的第5頁共11頁列方式以固定澆筑料為準(zhǔn)，并預(yù)留灌注、振搗位置，設(shè)置結(jié)構(gòu)縫、伸縮縫。0耐火材料的儲(chǔ)存應(yīng)考慮下列因素耐火材料必須放置在耐火材料庫內(nèi)儲(chǔ)存；耐火材料庫宜靠近燒成車間，運(yùn)輸方便；耐火材料庫有效面積宜符合《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定；耐火材料庫應(yīng)干燥、通風(fēng)、搬運(yùn)方便，宜采用水泥地面。??.磚型尺寸水泥窯用磚的尺寸關(guān)系到窯襯的壽命。磚的四個(gè)尺寸要素是高度h、長度L、小頭尺寸1、大頭尺寸12,如圖1所示。圖1磚的四個(gè)尺寸耐火磚的高度h決定了窯襯的厚度。一方面，窯襯厚度決定窯襯的重量，影響窯體的變形和襯磚所受的機(jī)械應(yīng)力；另一方面，窯襯厚度又影響窯體表面溫度和散熱損失，決定可被蝕損耐火材料的厚度。如果窯襯過厚，筒體變形大，耐火磚受到的機(jī)械應(yīng)力大，壽命可能降低。如果窯襯過薄，耐火磚稍一蝕損，窯體溫度就超過上限，即該換磚。所以，窯襯過薄或過厚都不利于提高壽命。建議襯磚高度見表2。表2建議襯磚高度襯磚類別筒體內(nèi)徑高鋁磚窯筒內(nèi)的堿性磚宜采用B型(或稱VDZ型，VDZ為全德水泥協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn));黏土磚和高鋁磚宜采用π/3型(又稱ISO型，ISO為國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡稱)。采用上述標(biāo)準(zhǔn)后，堿性磚單重7-8kg,黏土、高鋁磚單重10kg,便于制造和砌筑。采用VDZ或π/3第6頁共11頁??.砌筑方式圖2環(huán)向和交錯(cuò)兩種砌磚方式第7頁共11頁??.膨脹縫圖3耐火磚的布置式見式(12-1),不同材料的熱膨脹系數(shù)見表3。式中S——膨脹量；a——熱膨脹系數(shù)；L——原始長度。304耐熱鋼溫度范圍/℃膨脹系數(shù)/×10-*K-從表3可知：從磚的冷端來看，黏土磚、高鋁磚的熱膨脹低于窯體；堿性磚的熱膨脹和窯體相當(dāng)。冷熱端對比來看，大小頭溫差為1000℃時(shí)，堿性磚的相對膨脹高達(dá)1.2%,高鋁磚的相對膨脹僅為0.75%。掉磚，黏土磚、高鋁磚常用火泥砌筑。為防止熱端被擠壞，有0.6%,一旦耐火磚的熱端受熱后發(fā)生較大收縮，就有可能發(fā)生抽簽、掉磚。所以，一般不在窯內(nèi)鋁硅質(zhì)耐火磚襯中留設(shè)膨脹縫，還要砌緊窯襯。只在鋁硅質(zhì)整體性耐火材料中留設(shè)一定的膨脹縫。第9頁共11頁??.3.曲率直徑根據(jù)如圖12-1所示幾何條件，耐火磚的曲率直徑D和圖中所示耐火磚大頭尺寸耐火磚小頭尺寸11,耐火磚的高度h之間滿足以下關(guān)系。如用一種磚砌窯：當(dāng)磚的曲率直徑大于窯的曲率直徑，砌窯后磚的小頭就會(huì)處于擠壓狀態(tài)，大頭就會(huì)處于放松狀態(tài)。升溫中，磚的小頭受到強(qiáng)烈的擠壓。使用中，小頭損耗以后，如磚的剩余部分不能擠緊，就會(huì)發(fā)生抽簽、掉磚事故；當(dāng)磚的曲率直徑小于窯的曲率直徑時(shí)，砌窯后磚的大頭處于擠緊狀態(tài)，小頭處于放松狀態(tài)。升溫中，磚的小頭預(yù)留有一定的空間，可以容納熱端的膨脹。使用后，磚的小頭損耗以后，大頭還能擠緊。從以上可知，理想的狀態(tài)是大頭擠緊，小頭適度放松。但為防止“爬坡”,還需在磚的小頭墊薄鋼板條或涂抹火泥。如果采用兩種磚砌窯，稍多選一些曲率直徑小的磚，稍少選一些曲率直徑大的磚，在磚的小頭墊鋼板或涂抹火泥以留設(shè)膨脹縫，也可以實(shí)現(xiàn)“大頭擠緊、小頭留縫”。留縫后，務(wù)必打足鋼板，以緊鎖襯磚和防止掉磚。??.4.膨脹縫的留設(shè)干砌堿性磚時(shí)，徑向縫設(shè)置為窯長的1%,即在每塊長200mm磚的兩端墊厚2mm的紙板；軸向第10頁共11頁??.鎖縫磚襯體冷端周長(主磚+鎖磚+鋼板)=窯體內(nèi)表面周長(12-4)襯體熱端周長(主磚+鎖磚+鋼板)=窯體預(yù)留周長+(-20-0mm)