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晶牛四耐微晶在水泥预热器中成功应用


时间:2018-10-16 16:08 来源:中国建材报  作者:肖晓选





    水泥生产行业窑尾预热器内产生结皮是新型干法预分解窑工艺生产过程中无法避免的顽疾,结皮严重时影响系统通风,甚至堵塞旋风筒,造成事故停窑,成为水泥生产事故多发最为集中的环节。通常为了控制预热器系统结皮的生长,会采取诸如以下措施:控制原燃材料中有害成分的含量;控制窑内煅烧气氛;在满足氧化钙分解率要求的允许范围内适当降低分解炉温度;做好系统的密闭堵漏工作。这些措施对原材料品质提出了更高的要求,增加了采购成本,另外还增加了操作人员的控制难度,增加了工人工作量。这也是多年来困扰赞皇金隅水泥有限公司的一大问题。

经过调研,赞皇金隅水泥有限公司了解到晶牛四耐微晶材料。这种材料是晶牛集团将微晶材料作为重点研究开发对象,研究预热器内物料与内衬微晶材料内衬粘接机理、粘接性能,具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗冲击、热震稳定性好、化学稳定性好,不与碱硫反应等优点,并广泛应用于煤炭、钢铁、化工、电力冶金等行业。

据晶牛集团负责人详细介绍,晶核新材以碳化硅(15%~33%)、氮化硅(4%~12%)、奥砂(硅酸锆)(20~50%)、石英(10%~15%)、微晶粉(4%~8%)、玻璃微珠(3%~7%)等为主体材料,经注浆或压制成型工艺制成坯体后,采用一次烧成工艺,在1400~1500℃的温度下高温反应,形成结构微晶化氮化硅结合碳化硅的多相复合特种耐磨材料。微晶材料的长时间耐高温温度是1200℃,短时间耐高温可达到1300℃,随着温度的升高,性能有所下降。研究测定微晶材料与水泥配合料之间的粘接性能,确定试验效果。微晶材料属于无机非金属材料,其耐腐蚀性能优于合金钢、瓷砖、浇筑料。它既耐酸又耐碱,特别是在高温下也能在酸碱交替的环境下使用。微晶材料的耐酸碱性能如下:浓硫酸溶液99.61%,稀硫酸(20%)99.44%,耐NaOH溶液(20%)96.38%,其耐腐蚀性能优越。采用微晶材料替代浇筑料在高温下不与水泥生料产生共蚀反应产生结皮是我们最终想要的结果。

2017年,赞皇金隅水泥有限公司3#窑烟室开展微晶材料替代浇注料实验,烟室温度1150~1250℃,工作环境为带料热风冲刷,此位置材料需同时具有耐磨、耐高温、耐酸碱、耐急冷急热等性能,试验前烟室结皮严重,平均每小时涨厚2~3cm,正常生产需要清理3次/班(8小时)微晶材料安装完毕后,正常投料后观察记录此处位置微晶材料没有破损及结皮情况,并停止该部位的清理结皮工作。正常投产8小时后检查未发现该部位微晶衬板完成无损表面基本无结皮,一周后检查未发现有厚结皮,使用20天后停产后观察此处微晶衬板无破损无裂痕,只有一层薄结皮0.5~2cm,清理过程简单,吹扫即掉落。

实验结果证明:晶核新材衬板在水泥生产线预热器应用其耐热性能满足正常生产需求>1300℃,未发生脱落、烧裂现象,生产20天后,再未清理的状态下,微晶内衬处结皮只有2cm,并且易于清理,达到了抗结皮性能的要求。

通过数据对比分析验证实验效果较好,微晶材料具备耐高温>1300℃,试用微晶材料表面是否具有抗结皮性能得到了充分的肯定。新型微晶材料在水泥生产线预热器应用其耐热性抗结皮性,能满足正常生产需求,能够提高生产效率,降低劳动强度,减少生产事故的发生。