耐火材料
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耐火材料范文第1篇
關鍵詞： 加熱爐；耐火材料；高溫技術
中圖分類號：TG155.1+2文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2012）16-0033-02
1耐火材料的發展及分類
耐火材料與高溫技術相伴出現，大致起源于青銅器時代中期。中國東漢時期已用粘土質耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初，耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發展，同時出現了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維。現代，隨著原子能技術、空間技術、新能源技術的發展，具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優良性能的耐火材料得到了應用。
耐火材料種類繁多，通常按耐火度高低分為普通耐火材料（1580～1770℃）、高級耐火材料（1770～2000℃）和特級耐火材料（2000℃以上）；按化學特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外，還有用于特殊場合的耐火材料。現在對于耐火材料的定義，已經不僅僅取決于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指應用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產設備內襯的無機非金屬材料。
2耐火材料在加熱爐上的發展歷程及應用
耐火材料對加熱爐的爐型有著極大的影響，耐火材料的技術進步和耐火材料的性能、質量，不僅影響加熱爐的爐型結構，而且影響著加熱爐的運行狀況、維修次數和使用壽命。我國加熱爐用耐火材料先后采用了普通粘土磚、高鋁磚；搗打料、可塑料、普通澆注料和高性能澆注料時期。
2.1 耐火材料在加熱爐上的發展歷程
2.1.1 粘土磚和高鋁磚時期70年代以前，我國加熱爐用耐火材料主要采用粘土磚和高鋁磚，爐型結構主要為拱頂結構。由于使用的耐火材料屬于低檔材料，高溫性能差，加上爐型結構存在缺陷，加熱爐使用壽命很低。此外，爐頂磚在運行過程中易產生松動、脫落以及局部損毀過快，使得加熱爐維修頻繁，作業率較低。
2.1.2 搗打料、可塑料、粘土澆注料和水泥結合普通澆注料時期70年代后期至80年代，加熱爐上開始采用搗打料、可塑料、粘土澆注料和水泥結合普通澆注料。上述材料在加熱爐上的應用，改變了傳統的磚砌爐體結構，開始了不定型耐火材料在加熱爐上的應用時期。采用搗打料、可塑料、粘土澆注料和水泥結合普通澆注料砌筑的爐體結構，不僅可以采用平頂結構，方便砌筑，而且爐體的整體性好，氣密性好，有利于加熱爐的操作和維護。
2.1.3 低水泥、超低水泥和無水泥澆注料時期80年代后期，隨著不定型耐火材料技術的不斷進步，低水泥、超低水泥和無水泥澆注料等一系列高技術耐火材料在我國問世，并在冶金工業的各種熱工窯爐上得到應用。低水泥、超低水泥和無水泥澆注料是利用流變學原理，最緊密堆積理論和越細粉技術，在普通澆注料基礎上發展起來的一類高技術耐火澆注料。由于采用了最緊密堆積理論和超細粉技術，這類材料具有氣孔率低、氣孔尺寸細小、密度大、體積穩定性好、強度高和加水量低等特點。
2.2 耐火材料在加熱爐體的應用爐體由爐墻、爐底和爐頂組成。在爐子一側端墻安裝有端燒嘴，均熱段端墻上還有出料門，另一側端墻上有進料門。側墻除有爐門和入孔外，加熱段側墻上有時也安裝側燒嘴；推鋼式爐爐底由均熱床和水冷管滑道或陶瓷滑軌磚組成，步進式爐爐底則由固定梁（底）和步進梁組成。習慣上所稱爐底系指磚砌或不定形耐火材料制作的實爐底。爐頂分為拱頂和平頂兩種。爐頂部位受高溫、氣流沖刷和熱應力等因素影響，特別是加熱段前部和均熱段的爐頂，較易損毀，是整個爐體的薄弱環節。因此，爐頂的壽命，即代表加熱爐的使用壽命。
2.2.1 磚砌爐體用隔熱磚和耐火磚砌筑的爐襯。爐子絕熱層用粘土質或高鋁質隔熱磚、漂珠磚、硅藻土磚及耐火纖維氈等材料砌筑。厚度為113~300mm，爐墻工作層用粘土質耐火磚砌筑，厚度為230~400mm，開孔洞處可用磚砌拱、用異型磚拼砌或搭蓋長條粘土質耐火磚。如爐墻較高需在適當的間距處安設高鋁質抗拉磚，以防爐墻起到。同時，加熱段爐墻底部需加厚，以增加其穩定性。受鋼坯碰撞的爐墻較易損毀。燒嘴周圍和側出鋼口等開孔洞部位的爐墻，受高溫、急冷急熱和機械等作用最易損壞。爐底工作層厚度為300~400mm，預熱段用粘土質耐火磚砌筑，加熱段則用粘土磚或高鋁磚砌筑，其上鋪一層冶金鎂砂以抵抗氧化鐵皮渣的侵蝕，也可用鎂磚或鎂鉻磚直接砌筑一層保護層。均熱段的實底均熱床因受高溫和鋼坯沖擊、移動磨損及渣侵蝕等作用，損毀較快。該部位用高鋁磚或鎂磚作工作層時，使用壽命約為半年，改用電熔莫來石磚或剛玉磚使用壽命可延長至1年左右。爐頂為磚砌拱頂時，其工作層厚度為230~250mm，絕熱層厚度約為70mm。吊掛平頂用的吊掛磚分為單溝式、單面槽式、雙面槽式和夾持式等類型。一般用礬土質吊掛轉，高溫區也有用高鋁質吊掛磚的。爐頂壓下部位常用的異性吊掛磚不需作絕熱層。粘土質耐火磚爐頂的使用壽命為1~2年，高鋁磚爐頂的壽命略高些。將燒成磚改用不燒高鋁質吊掛磚后，使用壽命可提高1倍左右。在正常操作的情況下，軋鋼加熱爐的使用壽命一般為1~3年，鍛鋼加熱爐因間歇操作，受熱應力和機械碰撞等作用大，其使用壽命為3~11個月。
2.2.2 預制塊吊裝爐體預制塊是用鋁酸鹽水泥、磷酸鹽低水泥和水玻璃等耐火澆注料制造的。如用粘土結合耐火澆注料制作預制塊需配有錨固件。爐頂預制塊分為拱形和長條形兩種，如配用鋼筋，必須安放在非工作層內。
2.2.3 耐火纖維可塑料搗制爐體用耐火可塑料搗打制成的安有錨固件的爐襯工作層。在錨固磚或吊掛磚的間隙部位需填充耐火可塑料料坯，并用風錘或搗固機搗打密實。包括爐底在內的耐火可塑料一般帶分層、分段連續施工，并將表面刮毛、扎排氣孔和切出膨脹縫。耐火可塑料爐襯的優點是整體性強、燒結性好和高溫強度高。因此，爐襯一般不剝落，使用壽命約13年。
耐火材料范文第2篇
關鍵詞：耐火材料 使用性能 優化
中圖分類號： TQ175 文獻標識碼： A
耐火材料是為高溫技術服務的基礎材料，它與高溫技術尤其是高溫冶煉工業的發展有密切的關系，它們之間相互依存，互為促進，共同發展。在一定條件下，耐火材料的質量品種對高溫技術的發展起著關鍵作用。而相應的提升耐火材料的使用性能，不僅能大大的提高耐火材料的使用率，而且還能提高耐火材料的使用性能。因此在我耐火材料的使用中我們就必須對耐火材料的使用性能進行優化。
1 耐火材料性能與評價
耐火材料產品作為窯爐內襯的砌筑材料，在高溫使用狀態下與爐渣、分解氣體、粉塵接觸，發生局部的熱應力和高壓。因此，耐火材料在使用中會時刻發生變化，必須確立使用中或使用后設定的實驗方法。 耐火材料性能可分為固有的一般性能和應用時耐得住蝕損兩種性能。在選擇和使用耐火材料時，必須掌握其能耐得住直接蝕損的性能。當然，它與耐火材料本身固有的一般性能具有極其密切的關系，從一般性能可以類似推出能蝕損的性能。在做耐火材料性能測試與質量評價時，應仔細考慮一般性能與耐蝕損的直接性能之間的關系，一般性能大部分已經標準化、規格化；關于直接的性能，一部分已經規格化，而大部分尚未修整。在工業窯爐上使用耐火材料時，存在著使用地點、操作條件、工業窯爐設計條件等問題，特別是在操作條件方面，由于爐內容積、爐型、操作溫度、爐內壓力、爐內氣氛、溶解物、加熱物、爐殼溫度的不同，選擇的耐火材料也不同。
2 優化耐火材料的使用性能
耐火材料的使用性能是指耐火材料在高溫下使用時所具有的性能。包括耐火度、荷重軟化溫度、重燒線變化率、抗熱震性、抗渣性、抗酸性、抗堿性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蝕性等。
2.1 提高耐火度
耐火度指耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用而不熔化的性能。耐火度是判定材料能否作為耐火材料使用的依據。國際標準化組織規定耐火度達到1500℃以上的無機非金屬材料即為耐火材料。耐火度的意義與熔點不同。不能把耐火度作為耐火材料的使用溫度。決定耐火度的基本因素是材料的化學礦物組成及其分布情況。各種雜質成分，特別是具有強熔劑作用的雜質成分，會嚴重降低制品的耐火度。
2.2 提高荷重軟化溫度
耐火材料荷重軟化溫度是指耐火制品在持續升溫條件下承受恒定載荷產生變形的溫度。它表示了耐火制品同時抵抗高溫和載荷兩方面作用的能力，在一定程度上表明制品在其使用條件相仿情況下的結構強度。影響耐火制品荷重軟化溫度的因素主要是其化學礦物組成和顯微結構。提高原料的純度，減少低熔物或熔劑的含量，增加成型壓力，制成高密度的磚坯，可以顯著提高制品的荷重軟化溫度。
2.3 控制重燒線變化率
重燒線變化率是指燒成的耐火制品再次加熱到規定的溫度，保溫一定時間，冷卻到室溫后所產生的殘余膨脹和收縮。正號“+”表示膨脹，負號“‐”表示收縮。重燒線變化率是評定耐火制品質量的一項重要指標。化學組成相同的制品重燒線變化產生的原因，主要是耐火制品在燒成過程中，由于溫度不勻或時間不足等影響，使其燒成不充分，這種制品在長期使用中，受高溫作用時，一些物理化學變化仍然會繼續進行，從而使制品的體積發生膨脹或收縮。這種變化對熱工窯爐的砌體有極大的破壞作用，因此必須加強制品生產中的燒成控制，使該項指標控制在標準之內甚至達到更小值。
2.4 提高抗熱震性
抗熱震性是指耐火制品對溫度迅速變化所產生損傷的抵抗性能。抗熱震性也稱為熱震穩定性、抗溫度急變性、耐急冷急熱性等。耐火材料在使用過程中，經常會受到環境溫度的急劇變化作用。例如，鑄鋼用盛鋼桶襯磚在澆注過程中，轉爐、平爐或電爐等煉鋼時的加料、出鋼或操作中爐溫變化等，導致制品產生裂紋、剝落甚至崩潰。此種破壞作用限制了制品和窯爐的加熱和冷卻速度，限制了窯爐操作的強化，是制品、窯爐損壞較快的主要原因之一。影響耐火制品抗熱震性指標的主要原因是制品的物理性質，如熱膨脹性、熱導率等。一般來說，耐火制品的熱膨脹率越大，抗熱震性越差；制品的熱導率越高，抗熱震性就越好。此外，耐火制品的組織結構、顆粒組成和制品形狀等均對抗熱震性有影響。
2.5 提高抗渣性
抗渣性指耐火材料在高溫下抵抗爐渣侵蝕和沖刷作用的能力。熔渣侵蝕是耐火材料在使用過程中最常見的一種損壞形式，如各種煉鋼爐爐襯、盛鋼桶的工作襯、煉鐵高爐從爐身下部到爐缸的爐襯、許多有色冶金爐襯、玻璃窯池的池壁以及水泥回轉窯內襯等的損壞，多是由此種作用引起的。在實際使用中，約有 50%損壞是由于熔渣侵蝕而引起的。
耐火材料的抗渣性主要與耐火材料的化學礦物組成及組織結構有關，另外也與熔渣的性質及與其相互的條件有關。采用高純耐火原料，改善制品的化學礦物組成，盡量減少低熔物及雜質的含量，使制品中產生液相及與外界開始反應的溫度提高，是提高制品抗渣性能的有效方式。再者是注意耐火材料的選材，盡量選用與渣的化學成分相近的耐火材料，減弱它們界面上的反應強度。如堿性冶金爐內襯應選用堿性耐火材料等；或是盡量改變渣的成分，使其向所用的耐火材料成分靠攏，也是改善耐火材料抗渣性能的方式之一。另外，耐火材料在使用中，還應該注意到所用材料之間化學特性應相近，防止或減輕在高溫條件下的界面損毀反應。
2.6 提高抗堿性
抗堿性是耐火材料在高溫下抵抗堿侵蝕的能力。耐火材料在使用中會受到堿的侵蝕，例如在高爐冶煉過程中，隨著加入原料帶入含堿的礦物，這些含堿礦物對鋁硅系及碳質耐火材料爐襯的侵蝕受堿的濃度、溫度和水蒸氣的影響，它關系到高爐爐襯的使用壽命，提高耐火制品的抗堿性，可以延長高爐的使用壽命。
2.7 提高抗氧化性
抗氧化性是指含碳耐火材料在高溫氧化氣氛下抵抗氧化的能力。含碳耐火材料優良的抗渣及抗熱震性使其在冶金行業上的應用越來越廣泛。但是碳在高溫下易氧化，這是含碳耐火材料損壞的重要原因。要提高含碳耐火材料的抗氧化性，可選擇抗氧化能力強的炭素材料；改善制品的結構特征，增強制品致密程度，降低氣孔率；使用微量添加劑，如 Si、Al、Mg、Zr、SiC、B4C 等。
2.8 提高抗水化性
抗水化性是堿性耐火材料在大氣中抵抗水化的能力。它是表征堿性耐火材料是否燒結良好的重要指標之一。堿性耐火材料燒結不良時，其中的CaO、MgO，特別是CaO，在大氣中極易吸潮水化，生成氫氧化物，使制品疏松損壞。其化學反應式如下：
CaO+H2OCa(OH)2
MgO+H2OMg(OH)2
提高堿性耐火材料的抗水化性，通常采用下列3種方法：（1）提高燒成溫度使其死燒；（2）使 CaO、MgO生成穩定的化合物；（3）加保護層減少與大氣接觸。其目的是使制品能較長時間的存放，而不致水化損壞。
2.9 提高抗CO侵蝕性
抗CO侵蝕性是耐火材料在CO氣氛中抵抗開裂或崩解的能力。耐火制品在400～600℃下遇到強烈的CO氣氛時，由于CO分解，游離C就會沉積在制品上鐵點的周圍，使制品崩解損壞。高爐冶煉過程中，爐身400～600℃的部位，由于上述原因而使耐火制品開裂和組織結構疏松，是高爐爐襯損毀的重要因素之一。降低耐火制品的顯氣孔率及氧化鐵含量，可以增強其抵抗CO的侵蝕能力。
結束語：綜上所述，要想優化耐火材料的使用性能，就必須從多個方面進行分析，并充分考慮到耐火材料的使用特點和操作條件，只有這樣，才能使耐火材料得到科學合理的利用。
參考文獻：
耐火材料范文第3篇
三季度凈利同比增長30.6%
近日,公司三季度報告,報告期內,公司實現營業收入5.06億元,同比增加34.2%;營業利潤1.03億元,同比增加31.4%;利潤總額1.02億元,同比增加29.5%。歸屬于母公司所有者凈利潤為8654萬元,同比增加30.6%,基本每股收益0.72元。公司預計2010年度歸屬于母公司所有者凈利潤同比變動幅度為10-30%。
耐火材料生產龍頭
公司主要為鋼鐵工業提供耐火材料的生產和銷售,承擔高溫窯爐和裝備的耐火材料研發設計、配置配套、生產制造、安裝施工、使用維護與技術服務為一體的“全程在線服務”的整體承包業務。主要產品包括不定形耐火材料、機壓定型耐火制品、耐火預制件、功能耐火材料和陶瓷纖維制品等五大系列,共計200多個品種。’主要應用于鋼鐵、有色、石化、建材、電力、機械、環保等行業,其中鋼鐵工業用耐火材料產品收入占公司總收入的95%以上。
公司目前除北京總部以外,還下屬兩個子公司,洛陽利爾和上海利爾,員工總數在1100人左右。現擁有北京利爾、上海利爾和洛陽利爾三大耐火材料制品生產基地,并計劃向耐火原料鎂砂、鋁礬土上游產業發展,逐步建設優質鋁礬土和鎂砂兩大原料生產基地。
耐火材料市場穩定增長
鋼鐵用耐火材料是消耗品,未來五年市場容量保持10%以上增速。鋼鐵用耐火材料不同于水泥和玻璃窯用耐材,其消耗快,更換周期短,有些耐材甚至每個小時都需要更換,是一種消耗材料,而非耐久材料。因此鋼鐵用耐火材料的消耗量與出鋼量關系緊密,而與鋼鐵固定資產投資關系并不明顯。
根據我們對未來五年鋼鐵產業的增速及噸鋼耗耐材單價的假定,未來幾年耐火材料行業仍然可以保持年均10%以上的較快增長。盡管單位鋼產量耗耐火材料的量會逐年下降,但是在優質耐火材料對普通耐火材料逐漸取代的過程中,單價金額提高會對沖量下降的不利因素。
兼并整合空間大
行業集中度低,兼并整合是大勢所趨,優質耐材企業將脫穎而出。下游鋼鐵企業集中度的提高,大型鋼鐵企業市場份額的進一步擴張會推動耐火材料整體承包模式的推廣,因此耐火材料行業中具備整體配套生產安裝服務的優質耐火材料公司會獲得發展的良機,行業進入到一輪收購兼并的期,集中度將進一步提高。公司以整體承包業務模式為主導,主要服務大型鋼企。公司整體承包業務占比達到68%。毛利率相對高于直銷模式。服務客戶包括首鋼、寶鋼、包鋼等大型鋼鐵企業(大鋼企對耐材企業整體配套能力要求較高)。主要是訂單式生產,在訂單協定單價相對確定的情況下,整體承包模式下的銷售收入就主要與產品使用結果如鋼產量或使用爐次直接相關。目前鋼鐵廠用耐材各自占山頭的情況并不明顯,耐材企業還處于開疆擴土的狀態,一些優質耐火材料企業具備成長空間,整體承包的市場也是在慢慢推廣,公司計劃未來整體承包模式占到90%以上。
產能擴張迅速
截至2009年末,若不考慮募投項目(前期利用白有資金)已投產的產能的話,公司有14.1萬噸耐火材料產品的生產能力,募投資金計劃投入三個項目,所有項目完成后,公司產能將達到20.6萬噸,比原有產能增長46.1%。預計明年下半年投產,2012年全年貢獻產能。此次募投項目包括10000噸連鑄功能耐火材料,45000噸爐外精煉優質耐火材料(屬機壓定型耐火材料)和10000噸高檔陶瓷纖維制品,這些產品的售價和附加值明顯高于公司現有產品,投產后公司產品的盈利能力將會有明顯提高。
在手資金充裕 收購兼并是未來看點
公司今年IPO共募集資金凈額13.33億元,扣除掉募投項目所需資金3.98億元和計劃增資洛陽利爾的2.42億元,超募資金接近7億元。從公司半年報來看,目前貨幣資金有13個億,占流動資產的70%以上,在手現金充裕,未來收購兼并空間較大。從公司產品成本構成來看,原材料占比達到了85%,其次為人工,能耗較少。原材料價格(主要是鎂砂礦和鋁礬土)的波動對產品盈利能力影響較大。公司未來計劃在完善北京,上海和洛陽三大生產基地的同時,還將向耐火原料鎂砂、鋁礬土上游產業發展,逐步建設優質鋁礬土和鎂砂兩大原料生產基地,改善受制于原材料的短板。此外還將向煤化工、有色建材領域拓展,規避單一行業景氣波動。
盈利預測
我們預計公司2010-2012這三年營業收入分別為7.4、10.73和15.56億元,對應增速分別為35.9%、45%和45%。毛利率假定分別為38.13%、38.30%和38.3%,則對應凈利潤分別為1.35、2和2.92億元,同比增速分別為39.3%、47.8%和46.2%,對應每股收益分別為1.00、1.48和2.16元。
耐火材料范文第4篇
【關鍵詞】回轉窯 耐火材料 選用 維護
危險廢物根據《國家危險廢物名錄》的定義具有腐蝕性、毒性、易燃性、反應性、感染性等危險特性。可能對環境或者人體健康造成有害影響，需要按照危險廢物進行管理。其中危險廢物熱處理（焚燒）處置手段不僅能徹底解除廢物的毒性和危害性，而且能最大程度地減少危險廢物的體積，是廢物無害化、減量化的最有力手段。目前國內新建的危險廢物焚燒處置工程大多優先選用回轉窯作為危險廢物處理爐型，其可以有效處理不同形狀、相態的危險廢物。1 回轉窯介紹
回轉窯式焚燒爐也稱為旋轉窯，是一個略為傾斜而內襯耐火磚的鋼制空心圓筒，大多數廢物物料是由燃燒過程中產生的氣體以及窯壁傳輸的熱量加熱的。固體廢物從前端送入窯中進行焚燒，以旋轉來達到攪拌廢物的目的。旋轉時須保持適當傾斜度，以利固體廢物下滑。此外，廢液及廢氣可以從窯頭或二燃室送入，甚至整桶裝的廢物也可送入回轉窯焚燒爐燃燒。
回轉窯焚燒技術是目前危險廢物焚燒技術中的最主流技術，是應用最多的爐型，是一種適應性很強，能焚燒多種固體、半固體、液體、氣體廢物的多用途焚燒爐，各種不同型態及形狀（顆粒、粉狀、塊狀及桶裝）的可燃性廢物皆可送入回轉窯中焚燒。
2 回轉窯耐火材料的選用要點
危險廢物在回轉窯中焚燒，一般要經歷干燥、熱解、燃燒、燃盡等幾個階段。經過這幾個階段，危險廢物中的有害成分在高溫作用下被充分分解和破壞，形成高溫煙氣和爐渣。這些高溫煙氣和爐渣會對回轉窯內砌筑的耐火材料造成侵蝕性破壞，所以，危險廢物焚燒處理用的回轉窯的耐火材料應同時具備如下特點：
（1）耐高溫性。能夠長期在 800 ℃以上的高溫環境下運行。
（2）高強度和優良的耐磨性。 回轉窯內耐火材料需要具有一定的機械強度，以承受高溫時的膨脹應力及回轉窯殼體變形形成的應力。
（3）良好的化學穩定性和熱穩定性，以抵抗煙氣中化學物質的腐蝕、能夠承受焚燒狀態下的交變熱應力。
（4）受熱膨脹穩定性要好。 回轉窯殼體的熱膨脹系數雖然大于回轉窯耐火材料的熱膨脹系數，但是殼體溫度一般都在150～300 ℃左右，而耐火材料承受的溫度一般都在 800 ℃以上，這樣可能會導致耐火材料比回轉窯殼體的熱膨脹要大，而容易脫落。
（5）氣孔率要低。氣孔率高會使煙氣易通過滲透進入耐火材料中，腐蝕耐火材料本體。
3 延長回轉窯耐火材料使用壽命的技術措施
焚燒的廢物由于成分復雜，對耐火材料具有很強的侵蝕作用，回轉窯耐火材料在運行一段時間后很容易出現耐火磚開裂，磚縫松動，圈與圈之間產生不同步位移和脫落等現象。由于回轉窯是本工程技術工藝中的關鍵設備，因此回轉窯耐火材料的壽命及脫落問題是直接影響系統可靠、安全運行的主要問題。建議通過以下具體措施：
（1）選擇優秀的耐火材料供應商，耐火材料則宜采用高強度、耐高溫、耐酸性物質侵蝕，同時可避免玻璃等低熔點物質粘窯的復合型耐火澆注料或耐磚。例如某危險廢物焚燒工程案例中使用的耐火材料厚度不少于300mm；化學成分為Al2O3 成分不低于80%的鉻剛玉磚；顯氣孔率小于20%；最高使用溫度不低于1700℃。
（2）耐火磚尺寸的選用，根據本工程提供的危險廢物的特點進行專門的設計，綜合考慮外型尺寸。
（3）在回轉窯內側設置專用的耐火材料定位防滑結構，使回轉窯在反復啟停或不正常的運行狀態下，回轉窯內的耐火材料始終保持最佳的膨脹平衡及整個回轉窯耐火材料位置的不走位，防止耐火材料縱向及徑向的不正常滑動。
（4）采用獨特的先進施工方案，改變常規的耐火磚錯縫砌筑的規則，采用同縫砌筑，每圈自成，不與前后圈搭接，以保證在回轉窯起停時因不同步位移時不扭斷耐火磚，做到新做的襯里耐火磚在前后左右產生位移時不擠壓相鄰的磚塊。
（5）嚴格按照烘爐曲線進行烘爐，對實際烘爐曲線實行嚴格的管理及監控，絕對確保實際烘爐曲線符合設計要求，保證烘爐一次驗收通過，以保證烘爐的質量。
（6）耐火材料表面附著窯皮厚度控制。危險廢物通過進料進構送入回轉窯本體內進行高溫焚燒，經過60min 左右的高溫焚燒，物料被徹底焚燒成高溫煙氣和殘渣，并形成穩定渣層，俗稱“窯皮”可以起到保護耐火層作用。窯皮厚度控制在100mm以內，如超過將導致窯胴體受力不均。
通過上述五個方面技術措施，使回轉窯耐火材料的壽命大大延長，回轉窯耐火材料的脫落問題得到了有效的解決。
4 結語
危險廢物回轉窯處理的廢物成分復雜多樣，尤其是堿、硫、氯等組分揮發出來后在窯內有很高的濃度，顯著影響危廢焚燒效率及耐火材料的壽命。因此，危險廢物回轉窯對應的耐火材料應具有優異的品質和高度的穩定性。擁有熱膨脹系數很低，導熱性高，耐熱振性能好，高溫強度高，抗酸堿和鹽的侵蝕，不受金屬和熔渣的潤濕、質輕的特質的耐火材料適用于危險廢物回轉窯復雜的窯內環境，選用適當的砌筑方法砌筑，并按照科學烘爐，是保證回轉窯耐火材料質量的重要環節，這些都需要在具體危險廢物焚燒處置工程實踐中摸索和掌握。
參考文獻
[1] 聶永豐.三廢處理工程技術手冊[M].北京：化學工業出版社，2000
[2] 李紅霞.耐火材料手冊[M].北京： 冶金工業出版社，2007
耐火材料范文第5篇
關鍵詞：水泥窯；耐火材料；損壞；預防
中圖分類號：TQ172 文獻標識碼：A 文章編號：
前言：
水泥窯的運轉率是水泥企業的工作重心，是企業效益的重要來源，而造成預分解水泥窯運轉率低的原因除了設備故障因素外，更多的是預分解水泥窯各部位的耐火材料不能滿足使用要求，導致經常停窯來進行更換和維修。
堿性耐火材料具有耐高溫煅燒和耐化學侵蝕能力較強的特點，廣泛用于水泥企業預分解窯，主要有堿性的鎂磚、白云石磚及鎂鋁、鎂鉻磚等耐火材料。鎂基耐火材料具有抗熱沖擊和化學腐蝕性強，但熱穩定性較差的特性；摻加鉻礦石的耐火磚具有耐火度和荷重軟化點高，抗堿性熔渣、熔灰性強，熱震穩定性好等特點，但使用中會產生對人體有害的六價鉻，造成環境污染；白云石具有耐火度高、耐堿性熔渣性強，能夠形成保護涂層，已有不少水泥企業用于燒成帶，以減少對環境的污染。因此，了解預分解窯預熱帶、分解帶、燒成帶及冷卻帶對耐火材料性能的不同要求以及耐火材料損壞的原因，采取積極的預防措施，合理配套使用不同性能的耐火材料，才能提高水泥窯的運轉率，充分發揮預分解窯高效、低耗的優越性。
本文就水泥窯用耐火材料損壞的主要原因作出分析，提出相應的預防措施。
1水泥窯用耐火材料的物理損毀
水泥窯用耐火材料的物理損毀的種類主要有:
(1)磨損;(2)由機械應力引起的損毀;(3)結構損毀。
1.1水泥窯內襯的磨損
(1)定期磨損
一是水泥窯出料口水泥熟料的磨損;二是預熱帶鏈條區域鏈條與襯料的磨損。
(2)不定期磨損
主要為燒成帶掛窯皮處,窯皮脫落時便受到磨損。
1.2機械應力造成水泥窯襯的磨損
鑲嵌到回轉窯上的磚,隨著窯的回轉觀察到磚比窯殼回轉還快的所謂空轉現象。磚與窯殼作不同的移動,磚受到內部各個結圈之間的不同移動引起的局部應力,產生剝落和組織破壞,固定磚與粘接或干砌磚之間的相對運動,容易產生扭曲應力,從而磚組織受到剝落損毀,磚背面被磨蝕,而造成組織破壞。
1.3窯殼變形
回轉窯是由輪帶和托輪支撐回轉,可以看到窯殼由剪切力造成的軸向彎曲和圓周方向的橢圓狀變形,這種變形與窯殼的厚度成反比關系。但是不可避免的,由于窯殼的橢圓狀變形,內襯耐火材料伴隨著回轉,將反復地受到壓縮應力的作用,受到損毀,窯殼的橢圓狀變形,在各個輪帶附近位置較大,窯殼橢圓狀變形越大,耐火材料損毀越嚴重。
1.4結構性損毀
主要發生在回轉窯系統高溫區,如燒成帶,冷卻帶、窯門罩、蓖冷機入料端。一是由于耐火材料的荷重軟化點(溫度)偏低造成熔損;二是由于耐火材料的熱膨脹較大而炸裂損毀。
1.5物理損毀
水泥回轉窯內溫度和氣流的急劇變化,如局部溫度過高(燒逼火、偏燒)、跑煤、強制大拉風,早開窯門都容易引起耐火磚體積變化而剝落,溫度變化越大,剝落越嚴重。
2. 水泥窯用耐火材料的化學損毀
2.1熔失
水泥生料在窯內從碳酸鈣分解到形成熟料礦物的整個加熱過程中發生了一系列物理化學變化，并產生大量的熔態金屬、熔渣、熔灰，這些熔態金屬、熔渣、熔灰與耐火材料反應，生成低熔物，當這些低熔物流失后，造成耐火材料熔失。
預防措施：
（1） 采用氣孔率低、透氣性小，燒成良好的耐火材料；
（2） 采用對熔融物溶解度低，溶解生成物粘度高的耐火材料；
（3） 盡可能采用不易被熔融物侵蝕的耐火材料。
2.2氣損
預分解窯充分利用了余熱預熱，使得堿、硫酸鹽和氯化物在窯內揮發、凝聚，在窯中大量富集并反復循環，與原始生料相比在最熱組預熱器的窯料中R2O增加了5倍，SO3增加了3～5倍，與耐火材料長時間接觸，引起化學變化，造成耐火材料的侵蝕和破壞。
預防措施：
采用與氣體接觸或與氣體凝結物反應速度慢的耐火材料；
（2） 采用透氣性小強度高的耐火材料；
（3） 對砌縫進行密封。
2.3結構剝裂
大型預分解窯多采用多風道噴煤嘴，一次風量較大，因此火焰溫度提高很多，加上窯頭又加強了密閉，窯內火焰溫度約為1 700~1 800℃，使得窯口、冷卻帶、燒成帶、過渡帶、分解帶甚至窯門罩、冷卻機的溫度水平遠高于傳統窯的相應部位。當與加熱面接觸的熔渣、粉塵、氣體等侵入耐火材料，由于這些熔媒以及熱的作用，在加熱面附近產生變質層，這種變質部分因液相過多收縮而剝落，或者由于變質部分與未變質部分的膨脹不同而剝落。
預防措施：
（1） 采用不易產生結構散裂的耐火材料，同種類的耐火材料，荷重軟化點高的，其散裂性要相對好些；
（2） 對窯爐壁進行冷卻，對減少變質層的厚度是有效的；
（3） 適當控制物料的加入量，減輕耐火材料上承受的應力。
2.4機械剝裂
日產2 000t的預分解窯直徑為4m，日產4 000的預分解窯直徑為4.7米，轉速達到3~4轉/分。窯徑加大、窯溫提高、轉速加快，而耐火磚是在高溫下隨筒體一起轉動的，加上托輪的支撐,窯體重力以及窯內物料的沖擊作用，機械振動和變形加劇,耐火材料的破壞也同時加劇，造成耐火材料剝裂。
預防措施：
（1） 充分留出耐火材料的膨脹縫；
（2） 緩慢進行升溫加熱，特別是在水泥窯點火時，要控制好升溫速度；
（3） 選用高溫強度、抗侵蝕性、熱震穩定性好且易粘掛窯皮的耐火材料。
2.5永久收縮
為確保水泥企業的產量、效益，水泥窯日夜不停地運轉，耐火材料也就會因長時間高溫受熱和溫差帶來的熱應力而產生收縮，磚縫裂開引起脫落。
預防措施：
（1） 對窯筒體進行冷卻，特別是燒成帶；
（2） 采用永久收縮小的耐火材料。
2.6熱剝裂及軟化損傷
水泥窯每轉一周受到的周期性溫差所造成的熱沖擊和耐火材料受到的急冷急熱作用，由于表面和內部的膨脹差產生的應變，造成耐火材料表面剝裂，以及耐火材料高溫下承受窯內物料的壓力，使耐火材料的壓縮強度降低，耐火磚被壓壞，出現垮塌。
預防措施：
（1） 盡量避免急冷急熱；
（2） 使用抗熱沖擊性強的耐火材料；
（3） 采用荷重軟化點高的耐火材料。
3.研制新材料減少損耗
耐火材料作為高溫工業窯爐的基礎材料,主要用于鋼鐵冶金、建材、化工、電力、有色金屬和輕工業行業。其中鋼鐵冶金消耗占耐火材料總量的60%以上,而以水泥為主的建材行業僅次于鋼鐵冶金,其消耗約占耐火材料的20%。因此,在工業產業結構調整,淘汰落后產能保護環境進程中,把握水泥工業發展動態,研制生產適應新型干法水泥窯用的耐火材料,以延長水泥窯的使用周期,對耐火材料和水泥從業人員都有重要意義。
4結語
耐火材料是水泥工業的基礎性消耗材料，按每噸熟料消耗0．85kg耐火材料計算，每個新型干法水泥生產企業每年都要消耗大量的耐火材料。了解耐火材料損壞的原因，針對各種耐火材料的不同性能，在預分解窯的各帶合理配套使用性價比高且無鉻環保的耐火材料，減少因耐火材料損壞造成的停窯頻次，是提高預分解窯運轉率的有效途徑，也是水泥企業保護環境應盡的責任。
參考文獻
1 《實用耐火材料手冊》中國建材工業出版社 （2000年）
