1000td活性石灰回转窑耐火材料的优化设计.docx

刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计1000t／d活性石灰回转窑 刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计 1000t／d活性石灰回转窑 耐火材料的优化设计 刘晓春马治杰张凯博 洛阳矿山机械3-程设计研究院有限责任公司，471039 河南省洛阳市涧西区 摘要 简要介绍了4条全国产化1000t／d活性石灰所用浇注料和耐火砖 的设计、选材和优化，并通过试验及实际应用，推荐一种可供大型石灰回转 窑优选的新砌筑方案。 在活性石灰回转窑生产系统中，预热器、回转窑和冷却器三大主机中的 耐火材料，对设备的运行起着至关重要的作用。耐火材料的损坏直接影响整 个生产系统的正常运行和设备寿命，因此耐火材料的设计、选材，特别是大 型活性石灰设备上耐火材料的设计优化，备受关注。继太钢3×1000t／d活 性石灰生产线之后，洛阳矿山机械工程设计研究院(以下简称洛矿院)自主 设计的4条全国产化的1000t／d大型石灰回转窑生产线，分别于2009年3 月在江阴兴澄特钢、2011年5月在唐山港陆和2012年8月在常州中天相继 投产。我们通过对上述4条生产线耐火材料的跟踪调研，对运行中出现的一 些问题进行了深入的分析和改进，提出大型活性石灰回转窑耐火材料的优化 设计方案。 1耐火材料的选材和设计方案 1000t／d活性石灰回转窑生产线耐火材料全国产化的设计和优化，是在 分析总结美卓公司为太钢石灰回转窑耐材的设计、砌筑以及使用情况基础上 刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计进行的，其重点部位是预热器内部分仓隔墙、转运溜槽和回转窑内耐材，主 刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计 进行的，其重点部位是预热器内部分仓隔墙、转运溜槽和回转窑内耐材，主 要以浇注料和耐火砖为主。 1．1 浇注料 浇注料主要用在形状复杂、不易砌耐火砖的部位，如预热器内部分仓隔 墙、下部转运溜槽及回转窑的窑头窑尾缩口，这些部位的浇注料，美卓公司 有具体的材料指标。 1．1．1转运溜槽上的浇注料 转运溜槽用于向回转窑内转送物料，外形呈漏斗状，耐材设计以浇注料 为主，辅助砌筑耐火砖，此处主要受石灰石的冲击、磨损和高温气流冲刷及 碱性物料侵蚀，要求选用热震稳定性好、抗冲击和耐磨性好的耐火材料。美 卓公司选用60％A1。0。低水泥浇注料，其816℃的抗压强度90MPa，按此指 标选材，在兴澄特钢使用效果不理想，所以在港陆选用以60％A1。03为骨料， 另加20％棕刚玉的高强浇注料，其816。C抗压强度llOMPa，较好的解决了 物料对耐材的冲刷、磨损，使用寿命有较大提高。 1．1．2窑头窑尾浇注料 窑头窑尾浇注料是回转窑内较易损坏部位，窑头浇注料一要受高温气流 的冲刷，二要承受高温物料磨损，三要承受频繁的温度变化，耐材的损毁形 式以磨损、剥落为主；窑尾及预热器隔墙浇注料主要承受物料的冲击、磨损。 所以窑头窑尾应选用抗热震性好、强度高的浇注料。美卓公司选用的是45％ 低水泥浇注料，从实际使用情况看，理化指标偏低，我们在兴澄回转窑上采 用后，使用寿命短；所以港陆回转窑上经优化后采用钢纤维增强的高强耐磨 浇注料，A120。75％，采用高档骨料、高纯铝微粉提高其强度，816。C抗压强 度IOOMPa，使用寿命可达一年以上。 1．1．3回转窑预热带扬料预制块 回转窑预热带设置扬料预制块是美卓公司耐材设计的新型技术。扬料预 2013年中国石灰工业技术交流与合作大会论文资料汇编 2013年11月 一37— 刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计制块在预热带起翻料、扬料和推料作用，是回转窑中的关键耐材，它主要承 受物料的磨损和碱性杂质的侵蚀，所以在选材上要考虑耐材的耐磨性及耐碱 刘晓春等：1000t／d活性石灰回转窑耐火材料的优化设计 制块在预热带起翻料、扬料和推料作用，是回转窑中的关键耐材，它主要承 受物料的磨损和碱性杂质的侵蚀，所以在选材上要考虑耐材的耐磨性及耐碱 侵蚀性，按美卓公司要求指标，为70％的A1。0。低水泥浇注料。我们选用Al。0。 含量70％，816℃抗压强度120MPa，为降低预制块在施工中的损坏率，要 求预制块烘干耐压强度在70MPa以上，严格控制施工中焊缝尺寸，实践证明 使用情况良好。 1．2回转窑耐火砖 活性石灰回转窑分为预热带、过渡带和烧成带，回转窑内耐材应根据各 带工况的不同进行设计和选材。窑内耐火砖主要经受物料磨损、高温气流冲 刷、频繁温度波动的考验，另外筒体刚性不足引起的变形，也会引起耐火砖 的断裂、粉化和掉砖。 1．2．1预热带耐火砖 预热带约占全窑的二分之一，美卓公司从煅烧工艺考虑在该段设置了两 段行数和高度不同的扬料预制块，见图1，其作用：一是翻动物料使其受热 均匀，从