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不定型耐材在石灰回轉窯改造的應用

發布日期:2019/01/04 來源: 瀏覽

(刊登在中國石灰協會《石灰》雜志2012年第1期)
王在上
濟南鋼鐵集團耐火材料廠  250200 山東省章丘市赭山路1號
摘要   改變石灰回轉窯筒體耐材由小磚砌筑的模式,改造為預制磚、澆注料和隔熱材料結合以錨固鉤固定的模式,從而大幅降低窯皮溫度,實現節能減排降耗。

     我公司有7條石灰回轉窯,直徑為Φ3×52m。筒體耐材從最初的鎂鋁尖晶石磚、磷酸鹽復合磚、高鋁磚到后來的致密粘土磚,多年來一直采用小磚砌筑,影響著耐材使用壽命,能耗降不下來,成為困擾石灰正常生產的一大難題。
1、原回轉窯筒體耐材及結構
回轉窯筒體耐材改造前為致密粘土磚。煅燒帶(窯頭—20m)每次在整體檢修后窯皮平均溫度都在240℃以上,在使用半年以后,煅燒帶高溫區可達300℃以上,致使大量的熱能散失,能耗居高不下。雖幾經實驗,結果均不理想,如試驗過在小磚和筒體結合處添加纖維棉、隔熱板的方法,但是隨著回轉窯轉力,耐火磚在窯內有軸向和橫向竄動,相比不加隔熱層時抽簽次數明顯加多,損壞得更快。
2、改造方案
石灰回轉窯的熱量損失主要來源于尾氣攜帶熱量及回轉窯窯皮散熱。受工藝條件的限制,尾氣溫度只能控制在260℃左右,要降低熱耗,降低窯皮溫度是主要途徑。
      2011年8月,公司在與山東魯銘高溫材料科技有限公司進行了聯合論證及實地考察后,決定采用其專利技術:LM-1預制磚與澆注料混合砌筑方式:窯內耐材通過錨固鉤固定在筒體之上,不存在軸向和橫向的竄動問題,保溫材料的抗壓不受限制,可以選取導熱系數低的隔熱材料作為保溫層,從而提高保溫效果。窯筒體均分放線后,LM-1預制磚直接焊接在窯體內壁上,澆注帶采用1Cr18Ni9Ti耐熱不銹鋼錨固鉤固定LM-1澆注料,底部鋪設低導熱隔熱板,總厚度240mm。借鑒成熟的回轉窯球團生產線施工工藝和方法,保溫層的導熱率只有0.09w/m.k,煅燒帶窯皮溫度不高于200℃。
     按照上述方案,我公司與2011年9月對1#回轉窯的窯體耐材進行了整體改造,由山東魯銘高溫材料科技有限公司負責全套耐材供應及施工。
3、技改效果和效益
  (1)窯皮溫度大幅降低,節約了煤粉
       改造完成后,在回轉窯煅燒帶(窯頭—20m)每隔1m做一個檢測點測溫,窯皮平均溫度低于200℃。與原來相比,噸石灰煤粉消耗降低了20Kg。煤粉單價1000元/噸,噸灰節約20元,按年石灰產量12萬噸計算,煤粉消耗降低增加效益:
20元/噸×120000噸/年=2400000元/年 
(2)提高了生產效率
      改造完成后,回轉窯運行正常,一直沒有發生過因耐材問題引起的停機檢修情況。供煤粉電機的頻率為30Hz,同規格運行回轉窯為36Hz,供煤粉量明顯減少,窯尾溫度為878℃,同規格運行的回轉窯溫度為776℃,熱能使用效率明顯。在煤粉供應量降低的情況下日產量提高了30噸,并且相比以前石灰質量更穩定,比同類窯型CaO提高了2%。
 (3)解決了抽簽掉磚問題
改造后,預制磚和澆注料與筒體焊接在一起,而且預制磚磚體周圍有凹槽,使預制磚和澆注料緊密結合在一起,完全解決了以前小磚砌筑的抽簽掉磚問題。    
通過對澆注料進行取樣檢驗,其結果如下:
抗熱震次數 ≥30次,1100℃×3h抗壓強度≥100MPa。根據實驗數據和該專利技術在其它石灰窯上的實際應用情況,煅燒段使用壽命可達兩年以上。

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