石灰窯主要根據(jù)窯的形狀分為方窯、圓窯等。;根據(jù)產(chǎn)品類型分為石灰窯、陶瓷窯、水泥窯、玻璃窯、磚窯等。;火焰流動的特點分為水平火焰窯、火焰升降窯、倒火焰窯、馬蹄火焰窯等。;根據(jù)所使用的燃料類型,分為燒煤窯、燃料窯、氣窯等。;根據(jù)物料輸送方式,可分為窯、車窯、輥底窯、推板窯等。
更常見的是根據(jù)烘焙產(chǎn)品的物理狀態(tài)和生產(chǎn)方法進行分類。石灰窯的窯型廣泛應用于建材行業(yè),其前身多用于水泥行業(yè),燒制熟料。石灰窯耐火磚的選擇不同,包括磷酸鹽磚、高荷軟磚、鎂磚和鎂鋁尖晶石磚。
石灰豎窯進料口周圍及預熱帶襯體工作溫度低,主要受材料機械沖擊和磨損影響,可采用致密粘土磚砌筑。
石灰堅窯煅燒帶襯體在高溫下受材料磨損、氣流沖刷和CaO化學侵蝕的影響,損壞較快。對于中小型垂直窯,一般采用低氣孔率的高鋁磚和硅石磚;對于大型垂直窯,鎂鉻磚、鎂磚、鎂尖晶石磚等堿性磚被燒成襯里。
石灰豎窯冷卻帶及出料口周圍襯里的使用溫度也相對較低。損壞原因是石灰磨損和冷熱交替引起的溫差。這部分可以用高強度粘土磚砌成。下表為石灰豎窯耐火材料。
石灰煅燒窯在耐火材料中起什么作用?我以前沒有介紹過這些知識。我以前只談過炭素焙燒爐的介紹。事實上,石灰煅燒窯的耐火材料相對簡單,因為煅燒溫度要求不高,高溫度不超過1300℃。因此,所用耐火材料的襯里一般采用粘土磚。輕質(zhì)粘土磚可用于保溫層。石灰豎窯磚厚較大。250m3石灰豎窯磚厚可達l00mm,而回轉窯磚厚只有200mm左右。此外,還可以使用耐火混凝土。近年來,豎窯煅燒帶還采用鎂鉻磚、鎂鋁磚等堿性耐火材料。綜上所述,石灰煅燒窯的耐火材料有:鎂鉻磚、鎂鋁磚、粘土磚、輕質(zhì)粘土磚、耐火混凝土、填料等。
石灰煅燒窯耐火材料的技術條件和規(guī)格可參考以下技術標準:
(1)粘土耐火磚-GB4415-84。
(2)輕質(zhì)粘土磚-GB3994-83。
(3)鎂鉻磚-GB277-87。
(4)鎂鋁磚-GB276-87。
(5)耐火混凝土-GB3712-83。
煅燒石灰的回轉窯一般按產(chǎn)量分為日產(chǎn)300t.400t.600t.800t.1000t.1200t等窯型,煅燒帶溫度在1350℃左右?;剞D窯從窯頭開始分為卸料端、冷卻帶、燒成帶、預熱帶和進料端。窯內(nèi)各段溫度從1000℃到1350℃不等,對耐火材料的要求也不同。窯內(nèi)耐火材料不僅承受高溫沖擊,還承受材料的侵蝕和磨損。窯體旋轉產(chǎn)生的應力等。因此,不僅對耐火材料的理化指標有嚴格的要求,而且在施工和砌筑時也要嚴格控制。
目前煅燒活性石灰回轉窯耐火材料配置方案如下:卸料端:低水泥高鋁澆注料加3%鋼纖維;冷卻帶和燒成帶:干鎂鋁尖晶石磚加輕質(zhì)高鋁磚;預熱帶高溫段:高鋁磚;預熱帶低溫段:粘土磚加輕質(zhì)粘土磚;進料端:低水泥高鋁澆注料加3%鋼纖維。此外,耐火磚的形狀和尺寸也有相應的要求:尺寸公差:不同部位使用的尺寸公差要求不同,一般控制在±2mm以內(nèi);邊角損傷:一般允許邊角損傷在40mm和深5mm以內(nèi),冷熱面只允許一個邊角損傷,三邊長度不超過50mm;裂縫:使用面不允許有平行裂縫,耐火磚表面允許有細微裂縫。
石灰回轉窯設備的特點及耐火材料的使用要求
石灰回轉窯技術特點:石灰回轉窯結構,低壓損壞的垂直預熱器能有效提高預熱效果。預熱石灰石入窯分解率可達20-25%,細粒石灰石可直接使用10-15mm。
石灰回轉窯兩端可靠的組合鱗片密封。復合耐火材料用于減少輻射熱損失,使漏風系數(shù)小于10%;石灰回轉窯填充式??煞謪^(qū)通風的圓形或方形垂直冷卻器使冷卻器的石灰溫度為800C+環(huán)境溫度,便于輸送和儲存,并可將入窯二次空氣預熱至7000C以上,減少了運動部件和特殊材料。
石灰回轉窯的設計應符合下列規(guī)定
1.石灰回轉窯的規(guī)格應根據(jù)燃燒系統(tǒng)產(chǎn)量的要求,結合原燃料條件、預熱器、分解爐、冷卻器的配置。
2.預熱器窯和預分解窯的長徑比(L/D)應為11-16。
3.預熱窯和預分解窯的斜度應為3.5%-4%;高轉速:預分解窯應為3.0-3.5r/min,預熱窯應為2.0-2.5r/min;調(diào)速范圍為1:10。
4.石灰回轉窯燒成帶筒體的冷卻應采用強制風冷。
5.石灰回轉窯燒成帶應采取氣缸溫度檢測措施。
6.石灰回轉窯主電機應采用無級變速電機,并應設置輔助傳動,輔助傳動應有備用電源。
回轉窯是世界上廣泛使用的烘焙活性石灰的設備。石灰回轉窯生產(chǎn)的活性石灰占世界石灰產(chǎn)量的3/5以上,其質(zhì)量直接關系到石灰的質(zhì)量。但是現(xiàn)在的石灰回轉窯設備不能適用于每個廠家,所以要改進回轉窯耐火材料的使用,使其適用性更廣。
石灰回轉窯直徑大,窯長短。兩點支撐的窯型不僅減少了窯體的上下移動幅度,而且節(jié)省了占地面積;窯體采用變頻調(diào)速電機驅動,配備輔助電機,工作穩(wěn)定,易于調(diào)節(jié);窯尾無彈簧葉片密封結構,簡單可靠。
在耐火材料方面,鎂鋁尖晶石磚不僅耐火性高,耐磨性好,耐堿性強,而且具有良好的熱震穩(wěn)定性和體積穩(wěn)定性,近年來得到了應用。外環(huán)采用空心粘土保溫磚(板凳磚)。中間填充硅酸鋁纖維氈,提高保溫性能,防止窯表面溫度過高,提高回轉窯的熱效率。
預熱帶采用抗剝落高鋁磚和致密粘土磚的形式,在材料性能上強調(diào)熱震穩(wěn)定性和高韌性。回轉窯預熱帶揚料板采用莫來石粘土磚,窯頭和窯尾可采用三氧化二鋁和3%鋼纖維澆注料,保持硬度,提高耐磨性。
為防止石灰窯損壞,停產(chǎn),規(guī)范石灰窯耐材料的使用,提出以下建議
1)控制加熱系統(tǒng),防止工作人員操作失誤,可設置程序控制溫度報警,超過1400℃不再供電或報警提示。
2)采用鎂鉻磚。以MgO和Cr2o3為主要成分,方鎂石和尖晶石為主要礦物成分的耐火材料制品。這種磚耐火性高,高溫強度高,耐堿性渣侵蝕性強,熱穩(wěn)定性好,對酸性渣也有一定的適應性。但由于Cr2o3在空氣氛圍中容易氧化成Cr6+,毒性大,因此在使用過程中應控制空氣氛圍或通過還原氣體防止Cr3+氧化成Cr6+。
3)采用鎂鋁尖晶石磚。鎂鋁尖晶石磚是在溫隧道窯中經(jīng)1800℃以上高溫燒結而成,體積密度高,礦物相含量高,晶粒發(fā)育良好,結構均勻,質(zhì)量穩(wěn)定。鎂鋁尖晶石磚熔點高,熱膨脹小,熱應力低,熱震穩(wěn)定性好,化學性能穩(wěn)定,對堿性熔渣抵抗力強。
4)采用碳化硅耐火磚。其特點是耐高溫(1800℃左右,荷載軟化溫度1620~1640℃),耐磨性好,耐腐蝕性好,導熱性高,熱膨脹系數(shù)小,熱震穩(wěn)定性好,熱輻射性強。