水泥窑过渡带用低导热多层复合砖研究(Ⅰ):多层复合结构的设计

为减少水泥窑的过度散热和安全运行隐患,采用工作层(硅莫砖,厚0.140 m)、保温层(轻质莫来石,厚0.035 m)、隔热层(含ZrO_2的陶瓷纤维板,厚0.025 m)的3层复合设计方法,研究了低导热多层复合砖的保温层的结合界面方式和受力分析,并计算了该复合砖的综合热导率。结果表明:多层复合砖的工作层和保温层的结合界面采用正弦曲面结合方式,保温层和隔热层的结合界面采用135°坡形结合方式的设计,可使复合砖中间层(保温层)的应力集中较少;多层复合砖的综合热导率由原来使用非复合砖(即硅莫砖)的2.74 W·m^(-1)·K^(-1)降低到1.50 W·m^(-1)·K^(-1)。将该多层复合砖实际应用于水泥窑过渡带时,使水泥窑筒体外壳温度比采用非复合砖的降低了50~70℃。

水泥窑用低导热多层复合砖的研究(Ⅱ):原料对工作层硅莫砖性能的影响

为了克服非均质天然铝矾土熟料给低导热多层复合砖工作层用硅莫砖性能带来的波动,以粒度均为5~3、3~1和<1 mm的M60或M70矾土基烧结莫来石为骨料,以粒度均<0.074 mm的M60莫来石、M70莫来石、80均化料、85均化料为细粉,掺入碳化硅、红柱石、白泥等原料,在1 490℃保温3 h制备了硅莫砖试样,并研究了各原料对试样显气孔率、体积密度、烧后线变化率、常温耐压强度、抗热震性、荷重软化温度等性能的影响。结果表明:采用M60或M70矾土基烧结莫来石为骨料,分别以M60、M70、80均化料、85均化料为细粉,掺入碳化硅和红柱石的试样性能比较稳定,可以避免以天然矾土为原料引起的试样高温性能波动的问题;以M70为骨料,80均化料为细粉,加入12%(w)的碳化硅细粉,加入10%~12%(w)的红柱石细粉的试样经高温煅烧后的主晶相为莫来石和碳化硅,莫来石柱状晶粒发育完好,且形成了网络交错的微观结构,碳化硅和玻璃相均匀分布在莫来石晶粒周围,具有良好的力学性能和较高的荷重软化温度。

复合节能结构件在水泥窑上的应用

0前言水泥窑很多部位使用不定形耐火材料,特别是在结构复杂的预分解系统内。但新型干法水泥窑温较高、转速较快、结构复杂,水泥厂为了提高产量和生产效率,多采用强化煅烧工艺、提高窑体转速、加大喷煤量等措施,使窑内火焰温度升高、温度波动较大、热应力增加,加上窑载荷增大,碱、氯、硫等有害物质富集,给水泥窑用耐火材料的正常使用带来了严重的挑战。尤其是篦冷机、窑头罩、三次风管弯头、烟室等部位采用的浇注料经常受到损毁,需要停窑检修,严重影响水泥窑运行效率。开发长寿、高效、节能的耐火材料制品,解决水泥窑运行因为浇注料损毁修炉而制约运行效率,成为水泥行业迫切需要的解决的共性难题。