我國生產(chǎn)的高鋁磚，大都采用鋁礬土熟料；再配合一定數(shù)量的結(jié)合粘土而制得。煅燒高鋁礬土熟料多采用回轉(zhuǎn)窯或豎窯；而煅燒高鋁磚多采用隧道窯或倒焰窯。

在以粉煤、柴油或重油為燃料的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)蝦燒高鋁礬土熟料時(shí)。應(yīng)以低的能源消耗、高的作業(yè)率燒制出合乎要求的熟料。為此，要根據(jù)物料在高溫下的物理變化特征來制訂一個(gè)合理的煅燒制度，在制訂煅燒制度時(shí)，高鋁礬土熟料煅燒中的幾個(gè)問題要注意。

1.物料的塊度

進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的物料塊度的確定，要以原料特點(diǎn)為依據(jù)。如果物料中TiO2或K2O、Na2O含量較高，易于燒結(jié)，物料塊度可以放大，但最大塊度不超過40mm。物料經(jīng)篩分后分為8~40mm(及＜8mm兩種。首先加入＜8mm的小料塊，待燒成帶的內(nèi)襯耐火磚掛上窯皮后，再加入8~40mm的大塊料。如此循環(huán)加料，既保護(hù)了窯襯，又避免了結(jié)圈現(xiàn)象。如果物料中K2O、Na2O等雜質(zhì)成分含量較少，可選用較小的塊度，最大塊度以不超過20mm為宜。

2.窯尾溫度

窯尾溫度也要根據(jù)物料的特性而定。如果物料為D~K型礬土，在400~600℃下，水鋁石脫水變成剛玉假相；高嶺石變?yōu)闊o永高嶺石。因此，在脫水階段窯溫不得高于400℃。如果物料入窯后，窯尾溫度突然高于該溫度，物料本身就會(huì)自行爆裂，形成較多的細(xì)小顆粒，因而促使結(jié)圈現(xiàn)象的發(fā)生；如果窯尾溫度過高，勢(shì)必使高溫區(qū)移向窯尾一端，產(chǎn)生的結(jié)圈亦后移。處理結(jié)圈，勢(shì)必影響回轉(zhuǎn)窯的作業(yè)率。而且，窯尾溫度過高，帶走的余熱多，增加燃料消耗。因此，窯尾溫度以控制在220~400℃為宜。

3.煅燒溫度

高鋁礬土的燒結(jié)溫度與礬土中雜質(zhì)氧化物的種類和數(shù)量有關(guān)。其中，對(duì)燒結(jié)溫度影響最大的是R2O。當(dāng)R2O含量在3.0％以內(nèi)時(shí)，其燒結(jié)溫度與R2O含量間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式為：

t=1625~91.4R

式中t--燒結(jié)溫度，℃；

R--R2O含量，%。

對(duì)于泥狀結(jié)構(gòu)及粒狀結(jié)構(gòu)的高鋁礬土，其物料的燒結(jié)溫度分別比經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式計(jì)算出的溫度降低或升高10~20℃。煅燒溫度低，物料欠燒；煅燒溫度高，大量生成玻璃相，都達(dá)不到所要求的體積密度和氣孔率指標(biāo)。

同樣，Fe2O3、CaO也影響高鋁礬土的燒結(jié)溫度，只不過比R2O的影響小得多。

高鋁礬土的燒結(jié)溫度主要取決于Al2O3/SiO2比值為2。Al2O3/SiO2比值為2.55的Ⅱ等高鋁礬土難于燒結(jié)，其燒結(jié)溫度為1700℃。特等和I等高鋁礬土的燒結(jié)溫度為1550~1600℃，Ⅲ等高鋁礬土在1500℃左右便可燒結(jié)。

4.煅燒時(shí)間

物料莊回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的停留時(shí)間與礦石的入料量有關(guān)，而入料量又取決于轉(zhuǎn)速。因此，調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速可控制物料的煅燒時(shí)間。物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間r、窯的內(nèi)徑d、長度L、斜度S、轉(zhuǎn)速n有如下的關(guān)系：

r=100L/dπSn，min

由于回轉(zhuǎn)窯的窯型選定后，上述參數(shù)基本固定，唯有轉(zhuǎn)速能影響物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間。所以，除了正確地選擇窯型外，還必須考慮窯的最佳轉(zhuǎn)速，保證物料有足夠的煅燒時(shí)間，以使物料達(dá)到燒結(jié)?；剞D(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速、下料量與物料的煅燒時(shí)間有如下的參數(shù)關(guān)系。當(dāng)轉(zhuǎn)速為58~60r／min，下料量為1500~2000kg／h時(shí)，煅燒時(shí)間為4h。

5.火焰性質(zhì)

在回轉(zhuǎn)窯中煅燒高鋁礬土應(yīng)采取什么性質(zhì)的火焰，是一個(gè)有爭議的問題。實(shí)踐表明：采用還原焰煅燒，體積密度較低，物料斷面易產(chǎn)生細(xì)小裂紋。這種情況，一是因?yàn)檫€原焰的燃燒溫度易受過剩空氣系數(shù)的影響，因而燃燒不穩(wěn)定；二是因?yàn)槲锪现械难趸镌谌毖跚闆r下，具有放氧作用，從而影響物料的燒結(jié)。因此，煅燒高鋁礬土最好采用弱氧化性火焰。弱氧化焰可以使火焰具有了7~9m的長度，因而燃燒溫度穩(wěn)定，獲得的礬土熟料體積密度高、波動(dòng)小，礬土熟料的質(zhì)量較穩(wěn)定。

6.窯體冷卻

為了降低窯體表面溫度，不少廠礦在筒體表面閑水冷卻。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于水冷，窯內(nèi)砌筑的高鋁磚剝落，掉頭現(xiàn)象嚴(yán)重。當(dāng)停止水冷卻時(shí)，砌筑高鋁磚剝落現(xiàn)象明顯減少。此外，水冷卻會(huì)加速窯爐外殼鐵皮的氧化，因此，窯皮水冷不如風(fēng)冷好。

7.物料的冷卻速度

實(shí)踐表明：不同的冷卻速度對(duì)熟料的體積密度有一定的影響。在同樣的煅燒溫度下，當(dāng)熟料進(jìn)入冷卻簡立即水淬冷卻時(shí)，熟料顏色變?yōu)榛仪嗌?，體積密度低；但通過冷卻簡全程冷卻后，其體積密度比水淬者高0.02~0，04g／cm3。這種情況的產(chǎn)生主要是由于慢速冷卻析晶較多，而快速冷卻則保留了較多的玻璃相。因此，煅燒高鋁熟料不宜采用水淬急冷的辦法。對(duì)于小型回轉(zhuǎn)窯來說，適宜采用多筒空氣冷卻器。這種冷卻器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。而且利用物枓冷卻時(shí)放出的熱量預(yù)熱二次空氣，可提高燃燒溫度，既可利用余熱，又可達(dá)到節(jié)能的目的。

8.燃料與燒嘴的選擇

根據(jù)當(dāng)?shù)厝剂腺Y源的不同，可選用粉煤、柴油或重油作為回轉(zhuǎn)窯煅燒礬土熟料的燃料。

9.改進(jìn)回轉(zhuǎn)窯煅燒高鋁礬土質(zhì)量的措施

我國高鋁礬土原料多屬D~K型。但是，由于原料中R2O、TiO2含量較高、波動(dòng)大、采用塊狀原料的煅燒工藝流程，因此礬土熟料質(zhì)量不如圭亞那。蘇里南等國；出口價(jià)格也比這些國家同類產(chǎn)品的價(jià)格低40~60%。為改變這種狀況，在現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯煅燒礬土熟料技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)采取以下改造措施：

1)進(jìn)窯的原料應(yīng)采取礦石均化成球工藝

我國高鋁礬土原料既有致密塊狀料，又有不均勻的疏松粒狀料。采用原決煅燒熟料很不容易達(dá)到燒結(jié)要求。從成分上看。即使是同一礦區(qū)的原料。成分變化也是較大的。因此，礦石在人窯前要經(jīng)過均勻化處理：進(jìn)行磨細(xì)、配比、壓球作業(yè)。這樣，不僅可以利用粉礦并制成不同等級(jí)的熟料，減小批量產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，而且也有利于降低熟料的燒成溫度。

2)采用原料提純、合成煅燒工藝

由于我國高鋁礬土礦石中TiO2、Fe2O3、R2O含量較高，因此礬土熟料中的玻璃相、剛玉相含量高，莫來石相含量低。為了改善高鋁磚的高溫性能，就需要增加礬土熟料中莫來石相的含量，減少玻璃相含量。為此，如果將高鋁礬土原料經(jīng)過浮選、提純，去掉有害的雜質(zhì)氧化物；按照原料的化學(xué)礦物組成再配人一定量的粘土，以增加燒后莫來石相的含量，則這樣的礬土熟料質(zhì)量可與圭亞那的礬土熟料相媲美。

10.用豎窯煅燒高鋁礬土熟料

以較純的高鋁礬土為原料，在豎窯中掌握適當(dāng)?shù)撵褵郎囟仁顷P(guān)鍵，再加上采用合理的煅燒工藝條件和正確的操作，可以煅燒出品質(zhì)較好的高鋁礬土熟料。

1)煤與礦石的比例為1:8~l:10。

煅燒每公斤礦石的熱耗為2500~3100kJ。

每層礦石的加入量為1500~1700kg，需配煤120~170kg。

2)裝窯每三層作為一個(gè)循環(huán)

層次數(shù)量、層位高低、煤比變化，均應(yīng)根據(jù)底火實(shí)際情況加以控制。

3)通風(fēng)條件為自然通風(fēng)，豎窯頂口排氣由煙囪排出。有時(shí)，由于天氣悶熱或礦石塊度過小等因素造成窯內(nèi)通風(fēng)不暢時(shí)，需要低壓送風(fēng)。

4)豎窯上部煙道廢氣溫度應(yīng)小于150℃；中部強(qiáng)火層的窯溫為1500~1700℃；下部出料口熟料的溫度為60~100℃。

5)高鋁礬土礦石理論灼減值為15%，實(shí)際灼減為30%左右。

6)物料的裝料深度為0.7~1.05m；裝料層數(shù)為2~3層。物料面與窯頂口保持的距離為0.2~0.25m。

6)每次間隔落料時(shí)間為2h~2040min。

7)每窯循環(huán)時(shí)間為60~72h。窯的容積越大，循環(huán)時(shí)間越長。

8)容積為50~55m³的豎窯日產(chǎn)熟科量為主4~17t；容積為60~80m³的豎窯日產(chǎn)熟料量為18~22t。

8)熟料質(zhì)量塊度3~20cm，過燒料與欠燒料之和應(yīng)小于5%。

9)制作高鋁磚用高鋁礬土熟料的質(zhì)量要求如冶金部頒標(biāo)準(zhǔn)YB2212~82。

本文由河南耐火材料廠整理，未經(jīng)允許，不得轉(zhuǎn)載。