預還原(yuan)鐵回轉(zhuan)窯是使(shi)用固體還原(yuan)劑(煤炭) 進行鐵礦石直接(jie)還原的(de)主要設備，其內襯耐火磚與物(wu)料(liao)直接接觸，承(cheng)受著持續的磨損震(zhen)動、冷熱交(jiao)替(ti)和(he)多種化學(xue)侵蝕，工況十分惡劣。在回轉窯的實際(ji)運行中(zhong)，窯內襯(chen)的壽(shou)命直接關系到停(ting)窯檢(jian)修頻率，進而影(ying)響企業(ye)經濟(ji)效益。這(zhe)就要求從合理選擇回(hui)轉窯耐火磚、優化(hua)砌(qi)筑的設計(ji)以實現延長窯襯的使用(yong)壽命。
1、耐火磚(zhuan)的選擇
現(xian)有4條回轉窯(yao)，窯(yao)尺寸為φ4.85 m ×75 m。在回(hui)轉窯內將礦高溫(wen)預還原(yuan)處(chu)理為具有一定金屬化率的預還原(yuan)礦；窯內處理物料主要為礦石(shi)、白云(yun)石、硅石、還(huan)原(yuan)煤混合(he)物料(liao)。（需要處(chu)理(li)礦(kuang)石量4條窯(yao)共(gong)計約95萬t/年(nian)，總物料量約140萬t/年(nian)）。窯頭噴吹煙煤作為回(hui)轉(zhuan)窯燃料。窯內高溫段物(wu)料溫度(du)為1050℃-1100℃，高溫(wen)段長度約50m；煙氣(qi)溫度不大(da)于950℃；
| 入窯物料 | 備注 |
1 | 塊礦(kuang) | TFe=54%、FeO=16%、TiO2=13%、 CaO=0.01%、MgO=1.3%、Al2O3=3.4%、SiO2=1.1% （塊礦，入(ru)窯粒度約(yue)8-15mm） |
2 | 還原煤 | 暫(zan)時考慮高揮(hui)發分(fen)煙煤 （固定碳55，揮發(fa)份(fen)32，灰分7-10左右） |
3 | 熔劑 | 白云(yun)石、硅(gui)石（一噸礦(kuang)配入共計0.25t左(zuo)右） |
4 | 回轉窯燃(ran)料 | 煤(mei) |
根據預還原鐵回轉(zhuan)窯的特點，將內(nei)襯耐(nai)火磚按如下配置；窯體直筒段(duan)為高鋁磚，窯尾(wei)錐段(duan)為抗(kang)CO澆(jiao)注料，窯頭錐段為高耐磨澆注料(liao)，窯體上(shang)大尺寸(cun)局部(bu)澆注(zhu)采用高強(qiang)度氧化(hua)鋁澆注(zhu)料。所有內襯耐(nai)火材料均(jun)由耐(nai)火材料廠家提(ti)供，高鋁(lv)磚主要理化指標如下: Al2O3 75%～80%、表面氣孔(kong)率(lv)＜19 %、體積密度 2.6～2.7 g/cm3、耐壓強度70MPa。
2、回(hui)轉窯砌筑的設(she)計
目前應用較多(duo)的回轉窯(yao)砌筑有兩種(zhong)配(pei)置：兩種楔形磚進行配(pei)砌(qi)和(he)只用一種楔形耐(nai)火磚。此次設(she)計的回轉窯直(zhi)筒段要(yao)求分(fen)段采用兩種(zhong)配置:在沒有接管的直筒段采用一(yi)種楔形(xing)磚 (B1911 : 230 ×230/207.6 ×102) ;在設有進風接(jie)管、人(ren)孔(kong)、熱(re)電偶等接(jie)管的管段采(cai)用兩種ISO磚配砌( ISO425 :250 ×103/ 90 ×198 和 ISO625 : 250 ×103/ 9415 ×198) 。上述(shu)磚(zhuan)型是目(mu)前在國際上使用(yong)最多(duo)的兩個標準(zhun)系列，既VDZ系(xi)列(德國 DIN 標準)和(he)ISO系列(lie)(國(guo)際標準)。不同管(guan)段間設有焊接于(yu)窯(yao)殼(ke)體(ti)內的擋磚環，磚(zhuan)環高度低于磚(zhuan)厚，縫隙處填(tian)充澆(jiao)注料(liao)。窯頭、窯尾錐段(duan)澆(jiao)注料(liao)厚度為250 mm，由錨固件與窯殼體連(lian)接(jie)。錨固件材料(liao)為310S，Y形(xing)，尺寸。錨固件橫(heng)縱間隔均布焊接于錐段殼體內。
3、耐火材料的施工(gong)要求
回轉窯砌筑采用干(gan)砌法，環縫和縱縫中(zhong)都不使用泥漿(jiang)，磚(zhuan)與磚(zhuan)之(zhi)間要(yao)盡量密實。這可(ke)以減輕濕砌(qi)法(fa)中由于耐火磚(zhuan)和耐火泥(ni)的性(xing)能(neng)差(cha)異，長期運轉(zhuan)后由于冷熱收(shou)縮不均產生(sheng)(sheng)較大磚縫(feng)、進而發生(sheng)(sheng)磚松動或(huo)抽(chou)沉甚至脫落的現象。回轉(zhuan)窯耐火磚的排布(bu)，采用橫向環形砌法，兩相(xiang)鄰轉圈磚縫交錯 (圖1) ，應(ying)嚴格按不同厚度分(fen)類選磚。耐火磚按要求 ,已(yi)在出廠時按照不同厚(hou)度區間分別用不同顏色標示在磚上，便于(yu)施(shi)工時選用。
合門采用加工(gong)合門磚和鋼片 (材(cai)質(zhi)為(wei)GB45 , 厚度 2 mm) 。合門磚工作面不允(yun)許加工，其余(yu)切(qie)割需滿足(zu)要(yao)求。需要(yao)用幾塊(kuai)合門磚時，不能將它(ta)們在(zai)軸向或環(huan)向上連(lian)續(xu)并排(pai)使用，要用(yong)標準的(de)主磚將它們隔(ge)開(kai)。用(yong)鋼(gang)板鎖縫(feng)時，每圈使(shi)用鋼片(pian)數不得超過3個(ge)，每條縫內(nei)只允許使用一(yi)塊鋼片。鋼片的一(yi)邊需磨尖，其厚度不大(da)于2 mm。如需幾塊鋼片來鎖磚，同(tong)樣(yang)應(ying)把它們均勻(yun)地分布在整個合(he)門磚區(qu)內。要盡量避免在合(he)門磚邊打入(ru)鋼片。砌磚采用固定法，上半(ban)圈(quan)磚用砌(qi)磚機進(jin)行固定。砌(qi)磚過程(cheng)中不(bu)需(xu)轉窯。施工速度(du)快、效率高、操(cao)作(zuo)安全。