耐火材料

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耐火材料范文第1篇

关键词： 加热炉；耐火材料；高温技术

中图分类号：TG155.1+2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）16-0033-02

1耐火材料的发展及分类

耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。

耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。

2耐火材料在加热炉上的发展历程及应用

耐火材料对加热炉的炉型有着极大的影响，耐火材料的技术进步和耐火材料的性能、质量，不仅影响加热炉的炉型结构，而且影响着加热炉的运行状况、维修次数和使用寿命。我国加热炉用耐火材料先后采用了普通粘土砖、高铝砖；捣打料、可塑料、普通浇注料和高性能浇注料时期。

2.1 耐火材料在加热炉上的发展历程

2.1.1 粘土砖和高铝砖时期70年代以前，我国加热炉用耐火材料主要采用粘土砖和高铝砖，炉型结构主要为拱顶结构。由于使用的耐火材料属于低档材料，高温性能差，加上炉型结构存在缺陷，加热炉使用寿命很低。此外，炉顶砖在运行过程中易产生松动、脱落以及局部损毁过快，使得加热炉维修频繁，作业率较低。

2.1.2 捣打料、可塑料、粘土浇注料和水泥结合普通浇注料时期70年代后期至80年代，加热炉上开始采用捣打料、可塑料、粘土浇注料和水泥结合普通浇注料。上述材料在加热炉上的应用，改变了传统的砖砌炉体结构，开始了不定型耐火材料在加热炉上的应用时期。采用捣打料、可塑料、粘土浇注料和水泥结合普通浇注料砌筑的炉体结构，不仅可以采用平顶结构，方便砌筑，而且炉体的整体性好，气密性好，有利于加热炉的操作和维护。

2.1.3 低水泥、超低水泥和无水泥浇注料时期80年代后期，随着不定型耐火材料技术的不断进步，低水泥、超低水泥和无水泥浇注料等一系列高技术耐火材料在我国问世，并在冶金工业的各种热工窑炉上得到应用。低水泥、超低水泥和无水泥浇注料是利用流变学原理，最紧密堆积理论和越细粉技术，在普通浇注料基础上发展起来的一类高技术耐火浇注料。由于采用了最紧密堆积理论和超细粉技术，这类材料具有气孔率低、气孔尺寸细小、密度大、体积稳定性好、强度高和加水量低等特点。

2.2 耐火材料在加热炉体的应用炉体由炉墙、炉底和炉顶组成。在炉子一侧端墙安装有端烧嘴，均热段端墙上还有出料门，另一侧端墙上有进料门。侧墙除有炉门和入孔外，加热段侧墙上有时也安装侧烧嘴；推钢式炉炉底由均热床和水冷管滑道或陶瓷滑轨砖组成，步进式炉炉底则由固定梁（底）和步进梁组成。习惯上所称炉底系指砖砌或不定形耐火材料制作的实炉底。炉顶分为拱顶和平顶两种。炉顶部位受高温、气流冲刷和热应力等因素影响，特别是加热段前部和均热段的炉顶，较易损毁，是整个炉体的薄弱环节。因此，炉顶的寿命，即代表加热炉的使用寿命。

2.2.1 砖砌炉体用隔热砖和耐火砖砌筑的炉衬。炉子绝热层用粘土质或高铝质隔热砖、漂珠砖、硅藻土砖及耐火纤维毡等材料砌筑。厚度为113~300mm，炉墙工作层用粘土质耐火砖砌筑，厚度为230~400mm，开孔洞处可用砖砌拱、用异型砖拼砌或搭盖长条粘土质耐火砖。如炉墙较高需在适当的间距处安设高铝质抗拉砖，以防炉墙起到。同时，加热段炉墙底部需加厚，以增加其稳定性。受钢坯碰撞的炉墙较易损毁。烧嘴周围和侧出钢口等开孔洞部位的炉墙，受高温、急冷急热和机械等作用最易损坏。炉底工作层厚度为300~400mm，预热段用粘土质耐火砖砌筑，加热段则用粘土砖或高铝砖砌筑，其上铺一层冶金镁砂以抵抗氧化铁皮渣的侵蚀，也可用镁砖或镁铬砖直接砌筑一层保护层。均热段的实底均热床因受高温和钢坯冲击、移动磨损及渣侵蚀等作用，损毁较快。该部位用高铝砖或镁砖作工作层时，使用寿命约为半年，改用电熔莫来石砖或刚玉砖使用寿命可延长至1年左右。炉顶为砖砌拱顶时，其工作层厚度为230~250mm，绝热层厚度约为70mm。吊挂平顶用的吊挂砖分为单沟式、单面槽式、双面槽式和夹持式等类型。一般用矾土质吊挂转，高温区也有用高铝质吊挂砖的。炉顶压下部位常用的异性吊挂砖不需作绝热层。粘土质耐火砖炉顶的使用寿命为1~2年，高铝砖炉顶的寿命略高些。将烧成砖改用不烧高铝质吊挂砖后，使用寿命可提高1倍左右。在正常操作的情况下，轧钢加热炉的使用寿命一般为1~3年，锻钢加热炉因间歇操作，受热应力和机械碰撞等作用大，其使用寿命为3~11个月。

2.2.2 预制块吊装炉体预制块是用铝酸盐水泥、磷酸盐低水泥和水玻璃等耐火浇注料制造的。如用粘土结合耐火浇注料制作预制块需配有锚固件。炉顶预制块分为拱形和长条形两种，如配用钢筋，必须安放在非工作层内。

2.2.3 耐火纤维可塑料捣制炉体用耐火可塑料捣打制成的安有锚固件的炉衬工作层。在锚固砖或吊挂砖的间隙部位需填充耐火可塑料料坯，并用风锤或捣固机捣打密实。包括炉底在内的耐火可塑料一般带分层、分段连续施工，并将表面刮毛、扎排气孔和切出膨胀缝。耐火可塑料炉衬的优点是整体性强、烧结性好和高温强度高。因此，炉衬一般不剥落，使用寿命约13年。

耐火材料范文第2篇

关键词：耐火材料 使用性能 优化

中图分类号： TQ175 文献标识码： A

耐火材料是为高温技术服务的基础材料，它与高温技术尤其是高温冶炼工业的发展有密切的关系，它们之间相互依存，互为促进，共同发展。在一定条件下，耐火材料的质量品种对高温技术的发展起着关键作用。而相应的提升耐火材料的使用性能，不仅能大大的提高耐火材料的使用率，而且还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们就必须对耐火材料的使用性能进行优化。

1 耐火材料性能与评价

耐火材料产品作为窑炉内衬的砌筑材料，在高温使用状态下与炉渣、分解气体、粉尘接触，发生局部的热应力和高压。因此，耐火材料在使用中会时刻发生变化，必须确立使用中或使用后设定的实验方法。 耐火材料性能可分为固有的一般性能和应用时耐得住蚀损两种性能。在选择和使用耐火材料时，必须掌握其能耐得住直接蚀损的性能。当然，它与耐火材料本身固有的一般性能具有极其密切的关系，从一般性能可以类似推出能蚀损的性能。在做耐火材料性能测试与质量评价时，应仔细考虑一般性能与耐蚀损的直接性能之间的关系，一般性能大部分已经标准化、规格化；关于直接的性能，一部分已经规格化，而大部分尚未修整。在工业窑炉上使用耐火材料时，存在着使用地点、操作条件、工业窑炉设计条件等问题，特别是在操作条件方面，由于炉内容积、炉型、操作温度、炉内压力、炉内气氛、溶解物、加热物、炉壳温度的不同，选择的耐火材料也不同。

2 优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温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化率、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性等。

2.1 提高耐火度

耐火度指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。国际标准化组织规定耐火度达到1500℃以上的无机非金属材料即为耐火材料。耐火度的意义与熔点不同。不能把耐火度作为耐火材料的使用温度。决定耐火度的基本因素是材料的化学矿物组成及其分布情况。各种杂质成分，特别是具有强熔剂作用的杂质成分，会严重降低制品的耐火度。

2.2 提高荷重软化温度

耐火材料荷重软化温度是指耐火制品在持续升温条件下承受恒定载荷产生变形的温度。它表示了耐火制品同时抵抗高温和载荷两方面作用的能力，在一定程度上表明制品在其使用条件相仿情况下的结构强度。影响耐火制品荷重软化温度的因素主要是其化学矿物组成和显微结构。提高原料的纯度，减少低熔物或熔剂的含量，增加成型压力，制成高密度的砖坯，可以显著提高制品的荷重软化温度。

2.3 控制重烧线变化率

重烧线变化率是指烧成的耐火制品再次加热到规定的温度，保温一定时间，冷却到室温后所产生的残余膨胀和收缩。正号“+”表示膨胀，负号“‐”表示收缩。重烧线变化率是评定耐火制品质量的一项重要指标。化学组成相同的制品重烧线变化产生的原因，主要是耐火制品在烧成过程中，由于温度不匀或时间不足等影响，使其烧成不充分，这种制品在长期使用中，受高温作用时，一些物理化学变化仍然会继续进行，从而使制品的体积发生膨胀或收缩。这种变化对热工窑炉的砌体有极大的破坏作用，因此必须加强制品生产中的烧成控制，使该项指标控制在标准之内甚至达到更小值。

2.4 提高抗热震性

抗热震性是指耐火制品对温度迅速变化所产生损伤的抵抗性能。抗热震性也称为热震稳定性、抗温度急变性、耐急冷急热性等。耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化作用。例如，铸钢用盛钢桶衬砖在浇注过程中，转炉、平炉或电炉等炼钢时的加料、出钢或操作中炉温变化等，导致制品产生裂纹、剥落甚至崩溃。此种破坏作用限制了制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操作的强化，是制品、窑炉损坏较快的主要原因之一。影响耐火制品抗热震性指标的主要原因是制品的物理性质，如热膨胀性、热导率等。一般来说，耐火制品的热膨胀率越大，抗热震性越差；制品的热导率越高，抗热震性就越好。此外，耐火制品的组织结构、颗粒组成和制品形状等均对抗热震性有影响。

2.5 提高抗渣性

抗渣性指耐火材料在高温下抵抗炉渣侵蚀和冲刷作用的能力。熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式，如各种炼钢炉炉衬、盛钢桶的工作衬、炼铁高炉从炉身下部到炉缸的炉衬、许多有色冶金炉衬、玻璃窑池的池壁以及水泥回转窑内衬等的损坏，多是由此种作用引起的。在实际使用中，约有 50%损坏是由于熔渣侵蚀而引起的。

耐火材料的抗渣性主要与耐火材料的化学矿物组成及组织结构有关，另外也与熔渣的性质及与其相互的条件有关。采用高纯耐火原料，改善制品的化学矿物组成，尽量减少低熔物及杂质的含量，使制品中产生液相及与外界开始反应的温度提高，是提高制品抗渣性能的有效方式。再者是注意耐火材料的选材，尽量选用与渣的化学成分相近的耐火材料，减弱它们界面上的反应强度。如碱性冶金炉内衬应选用碱性耐火材料等；或是尽量改变渣的成分，使其向所用的耐火材料成分靠拢，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，还应该注意到所用材料之间化学特性应相近，防止或减轻在高温条件下的界面损毁反应。

2.6 提高抗碱性

抗碱性是耐火材料在高温下抵抗碱侵蚀的能力。耐火材料在使用中会受到碱的侵蚀，例如在高炉冶炼过程中，随着加入原料带入含碱的矿物，这些含碱矿物对铝硅系及碳质耐火材料炉衬的侵蚀受碱的浓度、温度和水蒸气的影响，它关系到高炉炉衬的使用寿命，提高耐火制品的抗碱性，可以延长高炉的使用寿命。

2.7 提高抗氧化性

抗氧化性是指含碳耐火材料在高温氧化气氛下抵抗氧化的能力。含碳耐火材料优良的抗渣及抗热震性使其在冶金行业上的应用越来越广泛。但是碳在高温下易氧化，这是含碳耐火材料损坏的重要原因。要提高含碳耐火材料的抗氧化性，可选择抗氧化能力强的炭素材料；改善制品的结构特征，增强制品致密程度，降低气孔率；使用微量添加剂，如 Si、Al、Mg、Zr、SiC、B4C 等。

2.8 提高抗水化性

抗水化性是碱性耐火材料在大气中抵抗水化的能力。它是表征碱性耐火材料是否烧结良好的重要指标之一。碱性耐火材料烧结不良时，其中的CaO、MgO，特别是CaO，在大气中极易吸潮水化，生成氢氧化物，使制品疏松损坏。其化学反应式如下：

CaO+H2OCa(OH)2

MgO+H2OMg(OH)2

提高碱性耐火材料的抗水化性，通常采用下列3种方法：（1）提高烧成温度使其死烧；（2）使 CaO、MgO生成稳定的化合物；（3）加保护层减少与大气接触。其目的是使制品能较长时间的存放，而不致水化损坏。

2.9 提高抗CO侵蚀性

抗CO侵蚀性是耐火材料在CO气氛中抵抗开裂或崩解的能力。耐火制品在400～600℃下遇到强烈的CO气氛时，由于CO分解，游离C就会沉积在制品上铁点的周围，使制品崩解损坏。高炉冶炼过程中，炉身400～600℃的部位，由于上述原因而使耐火制品开裂和组织结构疏松，是高炉炉衬损毁的重要因素之一。降低耐火制品的显气孔率及氧化铁含量，可以增强其抵抗CO的侵蚀能力。

结束语：综上所述，要想优化耐火材料的使用性能，就必须从多个方面进行分析，并充分考虑到耐火材料的使用特点和操作条件，只有这样，才能使耐火材料得到科学合理的利用。

参考文献：

耐火材料范文第3篇

三季度净利同比增长30.6%

近日,公司三季度报告,报告期内,公司实现营业收入5.06亿元,同比增加34.2%;营业利润1.03亿元,同比增加31.4%;利润总额1.02亿元,同比增加29.5%。归属于母公司所有者净利润为8654万元,同比增加30.6%,基本每股收益0.72元。公司预计2010年度归属于母公司所有者净利润同比变动幅度为10-30%。

耐火材料生产龙头

公司主要为钢铁工业提供耐火材料的生产和销售,承担高温窑炉和装备的耐火材料研发设计、配置配套、生产制造、安装施工、使用维护与技术服务为一体的“全程在线服务”的整体承包业务。主要产品包括不定形耐火材料、机压定型耐火制品、耐火预制件、功能耐火材料和陶瓷纤维制品等五大系列,共计200多个品种。’主要应用于钢铁、有色、石化、建材、电力、机械、环保等行业,其中钢铁工业用耐火材料产品收入占公司总收入的95%以上。

公司目前除北京总部以外,还下属两个子公司,洛阳利尔和上海利尔,员工总数在1100人左右。现拥有北京利尔、上海利尔和洛阳利尔三大耐火材料制品生产基地,并计划向耐火原料镁砂、铝矾土上游产业发展,逐步建设优质铝矾土和镁砂两大原料生产基地。

耐火材料市场稳定增长

钢铁用耐火材料是消耗品,未来五年市场容量保持10%以上增速。钢铁用耐火材料不同于水泥和玻璃窑用耐材,其消耗快,更换周期短,有些耐材甚至每个小时都需要更换,是一种消耗材料,而非耐久材料。因此钢铁用耐火材料的消耗量与出钢量关系紧密,而与钢铁固定资产投资关系并不明显。

根据我们对未来五年钢铁产业的增速及吨钢耗耐材单价的假定,未来几年耐火材料行业仍然可以保持年均10%以上的较快增长。尽管单位钢产量耗耐火材料的量会逐年下降,但是在优质耐火材料对普通耐火材料逐渐取代的过程中,单价金额提高会对冲量下降的不利因素。

兼并整合空间大

行业集中度低,兼并整合是大势所趋,优质耐材企业将脱颖而出。下游钢铁企业集中度的提高,大型钢铁企业市场份额的进一步扩张会推动耐火材料整体承包模式的推广,因此耐火材料行业中具备整体配套生产安装服务的优质耐火材料公司会获得发展的良机,行业进入到一轮收购兼并的期,集中度将进一步提高。公司以整体承包业务模式为主导,主要服务大型钢企。公司整体承包业务占比达到68%。毛利率相对高于直销模式。服务客户包括首钢、宝钢、包钢等大型钢铁企业(大钢企对耐材企业整体配套能力要求较高)。主要是订单式生产,在订单协定单价相对确定的情况下,整体承包模式下的销售收入就主要与产品使用结果如钢产量或使用炉次直接相关。目前钢铁厂用耐材各自占山头的情况并不明显,耐材企业还处于开疆扩土的状态,一些优质耐火材料企业具备成长空间,整体承包的市场也是在慢慢推广,公司计划未来整体承包模式占到90%以上。

产能扩张迅速

截至2009年末,若不考虑募投项目(前期利用白有资金)已投产的产能的话,公司有14.1万吨耐火材料产品的生产能力,募投资金计划投入三个项目,所有项目完成后,公司产能将达到20.6万吨,比原有产能增长46.1%。预计明年下半年投产,2012年全年贡献产能。此次募投项目包括10000吨连铸功能耐火材料,45000吨炉外精炼优质耐火材料(属机压定型耐火材料)和10000吨高档陶瓷纤维制品,这些产品的售价和附加值明显高于公司现有产品,投产后公司产品的盈利能力将会有明显提高。

在手资金充裕　收购兼并是未来看点

公司今年IPO共募集资金净额13.33亿元,扣除掉募投项目所需资金3.98亿元和计划增资洛阳利尔的2.42亿元,超募资金接近7亿元。从公司半年报来看,目前货币资金有13个亿,占流动资产的70%以上,在手现金充裕,未来收购兼并空间较大。从公司产品成本构成来看,原材料占比达到了85%,其次为人工,能耗较少。原材料价格(主要是镁砂矿和铝矾土)的波动对产品盈利能力影响较大。公司未来计划在完善北京,上海和洛阳三大生产基地的同时,还将向耐火原料镁砂、铝矾土上游产业发展,逐步建设优质铝矾土和镁砂两大原料生产基地,改善受制于原材料的短板。此外还将向煤化工、有色建材领域拓展,规避单一行业景气波动。

盈利预测

我们预计公司2010-2012这三年营业收入分别为7.4、10.73和15.56亿元,对应增速分别为35.9%、45%和45%。毛利率假定分别为38.13%、38.30%和38.3%,则对应净利润分别为1.35、2和2.92亿元,同比增速分别为39.3%、47.8%和46.2%,对应每股收益分别为1.00、1.48和2.16元。

耐火材料范文第4篇

【关键词】回转窑 耐火材料 选用 维护

危险废物根据《国家危险废物名录》的定义具有腐蚀性、毒性、易燃性、反应性、感染性等危险特性。可能对环境或者人体健康造成有害影响，需要按照危险废物进行管理。其中危险废物热处理（焚烧）处置手段不仅能彻底解除废物的毒性和危害性，而且能最大程度地减少危险废物的体积，是废物无害化、减量化的最有力手段。目前国内新建的危险废物焚烧处置工程大多优先选用回转窑作为危险废物处理炉型，其可以有效处理不同形状、相态的危险废物。1 回转窑介绍

回转窑式焚烧炉也称为旋转窑，是一个略为倾斜而内衬耐火砖的钢制空心圆筒，大多数废物物料是由燃烧过程中产生的气体以及窑壁传输的热量加热的。固体废物从前端送入窑中进行焚烧，以旋转来达到搅拌废物的目的。旋转时须保持适当倾斜度，以利固体废物下滑。此外，废液及废气可以从窑头或二燃室送入，甚至整桶装的废物也可送入回转窑焚烧炉燃烧。

回转窑焚烧技术是目前危险废物焚烧技术中的最主流技术，是应用最多的炉型，是一种适应性很强，能焚烧多种固体、半固体、液体、气体废物的多用途焚烧炉，各种不同型态及形状（颗粒、粉状、块状及桶装）的可燃性废物皆可送入回转窑中焚烧。

2 回转窑耐火材料的选用要点

危险废物在回转窑中焚烧，一般要经历干燥、热解、燃烧、燃尽等几个阶段。经过这几个阶段，危险废物中的有害成分在高温作用下被充分分解和破坏，形成高温烟气和炉渣。这些高温烟气和炉渣会对回转窑内砌筑的耐火材料造成侵蚀性破坏，所以，危险废物焚烧处理用的回转窑的耐火材料应同时具备如下特点：

（1）耐高温性。能够长期在 800 ℃以上的高温环境下运行。

（2）高强度和优良的耐磨性。 回转窑内耐火材料需要具有一定的机械强度，以承受高温时的膨胀应力及回转窑壳体变形形成的应力。

（3）良好的化学稳定性和热稳定性，以抵抗烟气中化学物质的腐蚀、能够承受焚烧状态下的交变热应力。

（4）受热膨胀稳定性要好。 回转窑壳体的热膨胀系数虽然大于回转窑耐火材料的热膨胀系数，但是壳体温度一般都在150～300 ℃左右，而耐火材料承受的温度一般都在 800 ℃以上，这样可能会导致耐火材料比回转窑壳体的热膨胀要大，而容易脱落。

（5）气孔率要低。气孔率高会使烟气易通过渗透进入耐火材料中，腐蚀耐火材料本体。

3 延长回转窑耐火材料使用寿命的技术措施

焚烧的废物由于成分复杂，对耐火材料具有很强的侵蚀作用，回转窑耐火材料在运行一段时间后很容易出现耐火砖开裂，砖缝松动，圈与圈之间产生不同步位移和脱落等现象。由于回转窑是本工程技术工艺中的关键设备，因此回转窑耐火材料的寿命及脱落问题是直接影响系统可靠、安全运行的主要问题。建议通过以下具体措施：

（1）选择优秀的耐火材料供应商，耐火材料则宜采用高强度、耐高温、耐酸性物质侵蚀，同时可避免玻璃等低熔点物质粘窑的复合型耐火浇注料或耐砖。例如某危险废物焚烧工程案例中使用的耐火材料厚度不少于300mm；化学成分为Al2O3 成分不低于80%的铬刚玉砖；显气孔率小于20%；最高使用温度不低于1700℃。

（2）耐火砖尺寸的选用，根据本工程提供的危险废物的特点进行专门的设计，综合考虑外型尺寸。

（3）在回转窑内侧设置专用的耐火材料定位防滑结构，使回转窑在反复启停或不正常的运行状态下，回转窑内的耐火材料始终保持最佳的膨胀平衡及整个回转窑耐火材料位置的不走位，防止耐火材料纵向及径向的不正常滑动。

（4）采用独特的先进施工方案，改变常规的耐火砖错缝砌筑的规则，采用同缝砌筑，每圈自成，不与前后圈搭接，以保证在回转窑起停时因不同步位移时不扭断耐火砖，做到新做的衬里耐火砖在前后左右产生位移时不挤压相邻的砖块。

（5）严格按照烘炉曲线进行烘炉，对实际烘炉曲线实行严格的管理及监控，绝对确保实际烘炉曲线符合设计要求，保证烘炉一次验收通过，以保证烘炉的质量。

（6）耐火材料表面附着窑皮厚度控制。危险废物通过进料进构送入回转窑本体内进行高温焚烧，经过60min 左右的高温焚烧，物料被彻底焚烧成高温烟气和残渣，并形成稳定渣层，俗称“窑皮”可以起到保护耐火层作用。窑皮厚度控制在100mm以内，如超过将导致窑胴体受力不均。

通过上述五个方面技术措施，使回转窑耐火材料的寿命大大延长，回转窑耐火材料的脱落问题得到了有效的解决。

4 结语

危险废物回转窑处理的废物成分复杂多样，尤其是碱、硫、氯等组分挥发出来后在窑内有很高的浓度，显著影响危废焚烧效率及耐火材料的寿命。因此，危险废物回转窑对应的耐火材料应具有优异的品质和高度的稳定性。拥有热膨胀系数很低，导热性高，耐热振性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，不受金属和熔渣的润湿、质轻的特质的耐火材料适用于危险废物回转窑复杂的窑内环境，选用适当的砌筑方法砌筑，并按照科学烘炉，是保证回转窑耐火材料质量的重要环节，这些都需要在具体危险废物焚烧处置工程实践中摸索和掌握。

参考文献

[1] 聂永丰.三废处理工程技术手册[M].北京：化学工业出版社，2000

[2] 李红霞.耐火材料手册[M].北京： 冶金工业出版社，2007

耐火材料范文第5篇

关键词：水泥窑；耐火材料；损坏；预防

中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：

前言：

水泥窑的运转率是水泥企业的工作重心，是企业效益的重要来源，而造成预分解水泥窑运转率低的原因除了设备故障因素外，更多的是预分解水泥窑各部位的耐火材料不能满足使用要求，导致经常停窑来进行更换和维修。

碱性耐火材料具有耐高温煅烧和耐化学侵蚀能力较强的特点，广泛用于水泥企业预分解窑，主要有碱性的镁砖、白云石砖及镁铝、镁铬砖等耐火材料。镁基耐火材料具有抗热冲击和化学腐蚀性强，但热稳定性较差的特性；掺加铬矿石的耐火砖具有耐火度和荷重软化点高，抗碱性熔渣、熔灰性强，热震稳定性好等特点，但使用中会产生对人体有害的六价铬，造成环境污染；白云石具有耐火度高、耐碱性熔渣性强，能够形成保护涂层，已有不少水泥企业用于烧成带，以减少对环境的污染。因此，了解预分解窑预热带、分解带、烧成带及冷却带对耐火材料性能的不同要求以及耐火材料损坏的原因，采取积极的预防措施，合理配套使用不同性能的耐火材料，才能提高水泥窑的运转率，充分发挥预分解窑高效、低耗的优越性。

本文就水泥窑用耐火材料损坏的主要原因作出分析，提出相应的预防措施。

1水泥窑用耐火材料的物理损毁

水泥窑用耐火材料的物理损毁的种类主要有:

(1)磨损;(2)由机械应力引起的损毁;(3)结构损毁。

1.1水泥窑内衬的磨损

(1)定期磨损

一是水泥窑出料口水泥熟料的磨损;二是预热带链条区域链条与衬料的磨损。

(2)不定期磨损

主要为烧成带挂窑皮处,窑皮脱落时便受到磨损。

1.2机械应力造成水泥窑衬的磨损

镶嵌到回转窑上的砖,随着窑的回转观察到砖比窑壳回转还快的所谓空转现象。砖与窑壳作不同的移动,砖受到内部各个结圈之间的不同移动引起的局部应力,产生剥落和组织破坏,固定砖与粘接或干砌砖之间的相对运动,容易产生扭曲应力,从而砖组织受到剥落损毁,砖背面被磨蚀,而造成组织破坏。

1.3窑壳变形

回转窑是由轮带和托轮支撑回转,可以看到窑壳由剪切力造成的轴向弯曲和圆周方向的椭圆状变形,这种变形与窑壳的厚度成反比关系。但是不可避免的,由于窑壳的椭圆状变形,内衬耐火材料伴随着回转,将反复地受到压缩应力的作用,受到损毁,窑壳的椭圆状变形,在各个轮带附近位置较大,窑壳椭圆状变形越大,耐火材料损毁越严重。

1.4结构性损毁

主要发生在回转窑系统高温区,如烧成带,冷却带、窑门罩、蓖冷机入料端。一是由于耐火材料的荷重软化点(温度)偏低造成熔损;二是由于耐火材料的热膨胀较大而炸裂损毁。

1.5物理损毁

水泥回转窑内温度和气流的急剧变化,如局部温度过高(烧逼火、偏烧)、跑煤、强制大拉风,早开窑门都容易引起耐火砖体积变化而剥落,温度变化越大,剥落越严重。

2. 水泥窑用耐火材料的化学损毁

2.1熔失

水泥生料在窑内从碳酸钙分解到形成熟料矿物的整个加热过程中发生了一系列物理化学变化，并产生大量的熔态金属、熔渣、熔灰，这些熔态金属、熔渣、熔灰与耐火材料反应，生成低熔物，当这些低熔物流失后，造成耐火材料熔失。

预防措施：

（1） 采用气孔率低、透气性小，烧成良好的耐火材料；

（2） 采用对熔融物溶解度低，溶解生成物粘度高的耐火材料；

（3） 尽可能采用不易被熔融物侵蚀的耐火材料。

2.2气损

预分解窑充分利用了余热预热，使得碱、硫酸盐和氯化物在窑内挥发、凝聚，在窑中大量富集并反复循环，与原始生料相比在最热组预热器的窑料中R2O增加了5倍，SO3增加了3～5倍，与耐火材料长时间接触，引起化学变化，造成耐火材料的侵蚀和破坏。

预防措施：

采用与气体接触或与气体凝结物反应速度慢的耐火材料；

（2） 采用透气性小强度高的耐火材料；

（3） 对砌缝进行密封。

2.3结构剥裂

大型预分解窑多采用多风道喷煤嘴，一次风量较大，因此火焰温度提高很多，加上窑头又加强了密闭，窑内火焰温度约为1 700~1 800℃，使得窑口、冷却带、烧成带、过渡带、分解带甚至窑门罩、冷却机的温度水平远高于传统窑的相应部位。当与加热面接触的熔渣、粉尘、气体等侵入耐火材料，由于这些熔媒以及热的作用，在加热面附近产生变质层，这种变质部分因液相过多收缩而剥落，或者由于变质部分与未变质部分的膨胀不同而剥落。

预防措施：

（1） 采用不易产生结构散裂的耐火材料，同种类的耐火材料，荷重软化点高的，其散裂性要相对好些；

（2） 对窑炉壁进行冷却，对减少变质层的厚度是有效的；

（3） 适当控制物料的加入量，减轻耐火材料上承受的应力。

2.4机械剥裂

日产2 000t的预分解窑直径为4m，日产4 000的预分解窑直径为4.7米，转速达到3~4转/分。窑径加大、窑温提高、转速加快，而耐火砖是在高温下随筒体一起转动的，加上托轮的支撑,窑体重力以及窑内物料的冲击作用，机械振动和变形加剧,耐火材料的破坏也同时加剧，造成耐火材料剥裂。

预防措施：

（1） 充分留出耐火材料的膨胀缝；

（2） 缓慢进行升温加热，特别是在水泥窑点火时，要控制好升温速度；

（3） 选用高温强度、抗侵蚀性、热震稳定性好且易粘挂窑皮的耐火材料。

2.5永久收缩

为确保水泥企业的产量、效益，水泥窑日夜不停地运转，耐火材料也就会因长时间高温受热和温差带来的热应力而产生收缩，砖缝裂开引起脱落。

预防措施：

（1） 对窑筒体进行冷却，特别是烧成带；

（2） 采用永久收缩小的耐火材料。

2.6热剥裂及软化损伤

水泥窑每转一周受到的周期性温差所造成的热冲击和耐火材料受到的急冷急热作用，由于表面和内部的膨胀差产生的应变，造成耐火材料表面剥裂，以及耐火材料高温下承受窑内物料的压力，使耐火材料的压缩强度降低，耐火砖被压坏，出现垮塌。

预防措施：

（1） 尽量避免急冷急热；

（2） 使用抗热冲击性强的耐火材料；

（3） 采用荷重软化点高的耐火材料。

3.研制新材料减少损耗

耐火材料作为高温工业窑炉的基础材料,主要用于钢铁冶金、建材、化工、电力、有色金属和轻工业行业。其中钢铁冶金消耗占耐火材料总量的60%以上,而以水泥为主的建材行业仅次于钢铁冶金,其消耗约占耐火材料的20%。因此,在工业产业结构调整,淘汰落后产能保护环境进程中,把握水泥工业发展动态,研制生产适应新型干法水泥窑用的耐火材料,以延长水泥窑的使用周期,对耐火材料和水泥从业人员都有重要意义。

4结语

耐火材料是水泥工业的基础性消耗材料，按每吨熟料消耗0．85kg耐火材料计算，每个新型干法水泥生产企业每年都要消耗大量的耐火材料。了解耐火材料损坏的原因，针对各种耐火材料的不同性能，在预分解窑的各带合理配套使用性价比高且无铬环保的耐火材料，减少因耐火材料损坏造成的停窑频次，是提高预分解窑运转率的有效途径，也是水泥企业保护环境应尽的责任。

参考文献

1 《实用耐火材料手册》中国建材工业出版社 （2000年）