水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶與過(guò)渡帶耐火材料破壞機(jī)理如下：
1.燒成帶窯村的破壞機(jī)理
(l)熱負(fù)荷的浸蝕
? ? 無(wú)論什么類(lèi)型的水泥窯,燒成帶的熱負(fù)荷最高,窯襯表面主要受輻射熱的侵蝕。有窯皮時(shí),耐火磚溫為80~100℃,當(dāng)無(wú)窯皮時(shí),耐火磚表面溫度可達(dá)1500℃左右,窯內(nèi)物料隨窯旋轉(zhuǎn)而不斷地翻勵(lì),耐火磚表面溫度也隨窯的運(yùn)轉(zhuǎn)而變化,約有200℃左右的周期性波動(dòng),使耐火磚形成一個(gè)溫度梯度,產(chǎn)生熱應(yīng)力。熱應(yīng)力大小與耐火磚的導(dǎo)熱性、熱膨脹等因素有關(guān)。當(dāng)熱應(yīng)力大于耐火磚的強(qiáng)度時(shí),耐火磚就出現(xiàn)炸裂剝落現(xiàn)象。因此燒成帶要能經(jīng)受住較高的熱負(fù)荷侵蝕。
(2)化學(xué)侵蝕
? ? 熟料燒成溫度為1300~1600℃,熟料燒成的同時(shí),約形成25一30%的液相。這些液相來(lái)自水泥的原料和燃料。當(dāng)無(wú)窯皮時(shí),熔融物向耐火磚內(nèi)滲透,與耐火磚發(fā)生化學(xué)反應(yīng),一些有害物質(zhì),如堿、硫、氯和氟化物等也侵蝕耐火磚,在70~1000℃溫度下,還會(huì)凝固在耐火磚內(nèi),使耐火磚的結(jié)構(gòu)致密化。因此,溫度波動(dòng)較大時(shí),耐火磚極易開(kāi)裂和剝落。
(3)機(jī)械破壞
? ? 窯體的橢圓率是機(jī)械破壞的主要因素,當(dāng)橢圓率大于0.5%時(shí),燒成帶窯襯經(jīng)受較大的機(jī)械負(fù)荷,使耐火磚內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。
因窯的酮體不是完全剛性的,窯每轉(zhuǎn)一圈均要發(fā)生一定量的變形。對(duì)于一些使用較久的舊窯,燒成帶胭體溫度又是較高的情況下,月同體變形更為嚴(yán)重。那時(shí)耐火磚受到壓、拉和剪切應(yīng)力,再加上耐火磚之間經(jīng)常出現(xiàn)相對(duì)位移,由于耐火磚和胭體熱膨脹不同,還會(huì)產(chǎn)生擠壓應(yīng)力,當(dāng)這些熱應(yīng)力超過(guò)耐火磚的強(qiáng)度時(shí),導(dǎo)致耐火磚的開(kāi)裂和剝落。另外,還遭受大塊脫落的窯皮和物料的沖擊,也會(huì)使耐火磚遭到破壞。
(4)窯皮
? ? 要形成的窯皮同水泥生料成分、燒成溫度、耐火磚的材質(zhì)和接縫材料等國(guó)素有關(guān)。當(dāng)熔融物含量太低時(shí),熟料不能粘附在耐火磚上,熔融物含量太高時(shí),熟料又同熔融物一起從耐火磚上滑下來(lái),都不能形成穩(wěn)定的窯皮。因此熔融物的數(shù)量和粘度要恰當(dāng),同時(shí)耐火磚要有適當(dāng)?shù)臍饪茁?便于熟料的粘附,才能掛好窯皮。窯皮的保護(hù)主要取決于燒成溫度,溫度不穩(wěn)定,窯皮容易脫落。據(jù)資料介紹,窯皮厚度為100毫米時(shí),燒成帶耐火磚的表面溫度可從1500℃降到1000℃左右。一般窯皮厚度約20毫米,耐火磚的表面溫度可能還要低些。
由于窯皮的保護(hù),耐火磚受到熱負(fù)荷就大大地降低,耐火磚熱端的溫度梯度也隨之減小,化學(xué)侵蝕的速度也相應(yīng)減慢,有了窯皮的保護(hù),也緩沖了窯皮與物料的熱沖擊、熱磨損等,要想延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命,必須要有較好的窯皮。
2.過(guò)渡帶窯襯的破壞機(jī)理
? ? 過(guò)渡帶物料溫度為1000一1300℃,耐火磚也同樣受到熱負(fù)荷的侵蝕、化學(xué)侵蝕和機(jī)械應(yīng)力破壞,但在程度上比燒成帶要輕些。由于過(guò)渡帶溫度變化較為激烈,不易掛上牢固的窯皮,就是掛上窯皮也容易脫落。因此過(guò)渡帶經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)窯皮的情況,使耐火磚直接受到物料的熱沖擊和磨損,產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。
? ? 又因每轉(zhuǎn)一圈耐火磚表面溫度差約20℃左右,窯轉(zhuǎn)速為2次/分鐘時(shí),半年時(shí)間耐火磚表面就得有50萬(wàn)次以上的20℃熱循環(huán),造成耐火磚的熱疲勞損壞,由于熱循環(huán),耐火磚內(nèi)出現(xiàn)硅酸鹽的膨脹和收縮,破壞耐火磚的結(jié)構(gòu)。
? ? 另外窯內(nèi)氧化還原氣氛的變化和硫化物與硫酸鹽相互轉(zhuǎn)化,造成耐火磚體積變化,也會(huì)破壞耐火磚的結(jié)構(gòu)。堿、硫酸鹽和氯化物的滲透并凝固于耐火磚內(nèi),使耐火磚致密化,加以溫度的不穩(wěn)定,造成了耐火磚的破壞。
