一般套筒(tong)石灰窯燒嘴(zui)(zui)采(cai)用的鎂質耐火磚,在(zai)使(shi)用一年多的時間(jian)內,容易發生(sheng)斷(duan)裂問題(ti),使(shi)得燒嘴(zui)(zui)磚的使(shi)用壽命與窯體壽命不同步,套筒(tong)石灰窯在(zai)使(shi)用不到一年內燒嘴(zui)(zui)磚就斷(duan)裂了1/3,而石灰窯的使用壽(shou)命(ming)在3年以上(shang),因(yin)此,燒嘴磚的(de)(de)使用壽(shou)命(ming)與(yu)窯體壽(shou)命(ming)不同(tong)步,盡管(guan)燒嘴磚的(de)(de)斷裂(lie)不影響(xiang)石(shi)灰窯的(de)(de)使用,但對煅燒工藝有一定的(de)(de)負面(mian)影響(xiang),因(yin)此很有必要進(jin)行研究(jiu)。
燒嘴(zui)磚容易(yi)斷裂的(de)成因,燒嘴(zui)磚采用的(de)材質為鎂質耐火磚。該(gai)堿(jian)性材料除(chu)具有優良的(de)耐高溫(wen)和(he)抗石(shi)灰的(de)反應性外,存在如(ru)下不利的(de)因(yin)素,導致提前斷裂1:鎂質耐火材料的熱膨脹大,抗熱(re)震(zhen)性差(cha)。燒嘴(zui)磚受(shou)火(huo)焰(yan)熱(re)氣流(liu)的(de)沖刷,承受(shou)的(de)熱(re)沖擊環境惡劣,容易出(chu)現熱(re)震(zhen)所致裂紋。2:由于熱膨脹系數大(da),鎂質耐(nai)火材料的(de)熱應力高。當有局(ju)部應力集(ji)中(zhong)時,易(yi)發生(sheng)斷(duan)裂3:鎂質耐火材料易于(yu)水化(hua),導致鼓脹(zhang)開(kai)裂。施(shi)工時(shi)受環(huan)境條件(jian)影響較大。烘(hong)烤(kao)不當,也易出現開(kai)裂,導致掉塊(kuai)。在陰冷潮濕的天氣,火泥中的水分不易(yi)排除,更易(yi)使磚發生水化(hua),因而對施工環境條件(jian)和烘烤要求苛刻4:鎂質耐火材料(liao)的(de)熱(re)態強度(du)較(jiao)低,在熱(re)應力作用下易發(fa)生蠕變。
燒嘴磚材質改進選擇采用(yong)剛(gang)玉莫來石質耐火(huo)澆注(zhu)料(liao)制(zhi)作燒嘴磚的預(yu)制(zhi)件,具有如(ru)下(xia)優點:
1:剛(gang)玉莫來(lai)石耐火澆(jiao)注料主(zhu)晶(jing)相為(wei)剛(gang)玉和莫來(lai)石,前者具有很高(gao)的熔點2050℃、硬度(du)和強度(du),能(neng)夠(gou)抵抗高(gao)溫和氣流沖刷(shua),具有優良的高(gao)溫耐磨(mo)性。莫(mo)來石的熔點也較高(gao)1840℃,其特點(dian)是熱膨脹系數(shu)小(xiao),晶體呈針柱狀鑲嵌結構(gou),具(ju)有很好的(de)抗熱震(zhen)性。剛(gang)玉相和莫來石(shi)相復(fu)合的(de)耐火澆注料兼(jian)具(ju)二者的(de)優點(dian),可以有效抵抗燒(shao)嘴磚受火焰熱氣流的(de)沖(chong)刷,能夠承受惡劣的(de)熱沖(chong)擊(ji)環境,防止(zhi)燒(shao)嘴磚發生(sheng)斷(duan)裂。
2:剛玉莫來石耐火(huo)澆注(zhu)料不存(cun)在水化(hua)問題(ti),施工(gong)受環(huan)境影響小,對施工(gong)條件要求不苛刻,且澆注、養護和熱處(chu)理可在(zai)供(gong)料廠家進行(xing),質(zhi)量易于得到(dao)保證(zheng)。不會在(zai)施工(gong)和烘烤時水化開裂。
3:燒嘴磚(zhuan)為異型(xing)磚(zhuan),不易(yi)機(ji)壓成型(xing)。采用澆注方(fang)法(fa),容易(yi)做到整體或分(fen)體成形,實現(xian)形狀和尺(chi)寸(cun)的(de)精確控制。機(ji)壓磚(zhuan)臨界粒度有限,一(yi)般為5 mm,而澆注料的臨界粒度可大到20 mm左(zuo)右(you),有利于(yu)結構(gou)的(de)穩定和提高抗(kang)熱(re)沖(chong)擊(ji)性(xing)。
4:燒(shao)嘴(zui)磚在使用時,由于燃氣(或燃油)噴向爐內,爐內的CaO粉塵(chen)不(bu)易附著(zhu)在(zai)燒(shao)嘴腔內,不(bu)會發生(sheng)CaO與Al2O3-SiO2材料的反應(ying)。即便有少量CaO附著(zhu)在燒嘴磚上(shang),燒嘴磚中(zhong)A12O3含量較高(gao)(大(da)于75%),而SiO2和CaO的含量比(bi)較低,根據A12O3- SiO2-CaO三元相圖,發生反應的溫(wen)度在1500℃左右。可以認為,在石灰窯的工作溫度下不(bu)易發生Al2O3-SiO2-CaO的固(gu)相反(fan)應。
總結:一般套(tao)筒(tong)石灰窯(yao)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)鎂質耐火磚(zhuan),在使用(yong)(yong)一年多的(de)(de)(de)時間內(nei),容易(yi)發(fa)生(sheng)斷裂(lie)問(wen)題,使得燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)磚(zhuan)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)(ming)與窯(yao)體(ti)(ti)壽命(ming)(ming)(ming)不(bu)同步(bu),本文針對(dui)國內(nei)所(suo)用(yong)(yong)套(tao)筒(tong)窯(yao)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)易(yi)斷裂(lie)的(de)(de)(de)現象,分析其(qi)成因;并根據石灰窯(yao)煅燒(shao)(shao)(shao)帶燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)工(gong)藝、內(nei)襯耐材的(de)(de)(de)結構等重新生(sheng)產出適合套(tao)筒(tong)窯(yao)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)剛玉(yu)莫來石質耐火澆注料(liao)預制實踐表(biao)明,新的(de)(de)(de)燒(shao)(shao)(shao)嘴(zui)磚(zhuan)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命(ming)(ming)(ming)與窯(yao)體(ti)(ti)壽命(ming)(ming)(ming)得到同步(bu)。