回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線中的高溫耐火耐磨材料經(jīng)常需要用到高鋁磚，高鋁磚的壽命對(duì)窯爐的生產(chǎn)效率和成本的控制有很大的關(guān)系，延長(zhǎng)高鋁磚的使用壽命，一直是廠家在考慮的問(wèn)題，我們來(lái)分析下影響回轉(zhuǎn)窯耐火高鋁磚壽命的因素。
力學(xué)應(yīng)力是指物體由于外因變形而產(chǎn)生的內(nèi)力，作用于物體的各個(gè)部分，以抵抗這種外因效應(yīng)，并力求使物體從變形后的方位恢復(fù)到變形前的方位。耐火高鋁磚窯所受的機(jī)械應(yīng)力超過(guò)其自身強(qiáng)度時(shí)，磚體在應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生局部或悉數(shù)損壞。
產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)力的主要因素有兩個(gè)方面：
橢圓形變。由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯磚、窯料及筒體本身分量等感應(yīng)因素造成窯筒變形，在重力及熱負(fù)荷作用下，筒體圓形截面變?yōu)闄E圓形。在窯工過(guò)程中，高鋁耐火材料在橢圓上形成了機(jī)械應(yīng)力，并且橢圓度越大，產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力越大。由于在每一環(huán)磚的切線方向上產(chǎn)生了剪切應(yīng)力作用，從而形成了磚頭呈環(huán)狀脫落，一般情況下，剝片厚度均勻，強(qiáng)度高。
回轉(zhuǎn)窯的軸向移動(dòng)。回轉(zhuǎn)窯由輪帶、托輪、托輥支撐，其軸線應(yīng)為窯各截面圓中心點(diǎn)的連線，且呈一條直線，但在窯筒安裝及部分筒體更換后，或窯體經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，由于熱負(fù)荷和荷重的影響，窯體軸線會(huì)發(fā)生偏移。在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，輪帶與托輥磨損，托輥的外偏-內(nèi)偏現(xiàn)象，各支座的受力情況都會(huì)發(fā)生變化，特別是當(dāng)支座受力過(guò)大時(shí)，簡(jiǎn)單形成托輥軸瓦燒損，輪帶與托輥外表異常剝離或開(kāi)裂，從而又進(jìn)一步加重窯體軸向偏移，從而使耐火高鋁磚的耐火高鋁磚發(fā)生揉捏變形，產(chǎn)生斷裂或脫落。高鋁質(zhì)耐火磚破壞后，形狀較深。
高溫應(yīng)力對(duì)高鋁質(zhì)耐火磚壽命的影響
當(dāng)溫度改變時(shí)，由于物體的外部束縛和內(nèi)部各部分之間的相互束縛，使其無(wú)法完全地自如地膨脹而產(chǎn)生熱應(yīng)力。耐火高鋁磚高溫?zé)崦洿螅菀桩a(chǎn)生軸向脹大和揉捏應(yīng)力，是造成耐火高鋁磚開(kāi)窯和開(kāi)窯的重要原因之一。如鎂鉻質(zhì)或尖晶石質(zhì)磚，1400℃脹大率可按1.6%計(jì)算，長(zhǎng)198mm的耐火高鋁磚其脹大量可達(dá)3.17mm，如此大的脹大量，如不能正確地保持環(huán)縫，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使耐火高鋁磚出現(xiàn)抽簽、掉磚和脫落，嚴(yán)重縮短耐火高鋁磚的使用壽命。
生產(chǎn)操作中對(duì)耐火材料使用壽命的刁難
生產(chǎn)操作中刁難耐火高鋁磚使用壽命的影響機(jī)制比較復(fù)雜，而且影響因素也比較多，本文主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行剖析。
鍛燒溫度過(guò)高會(huì)對(duì)磚塊造成損壞。新型干法預(yù)分化窯可以達(dá)到窯內(nèi)火焰溫度。
另外其過(guò)渡帶、燒結(jié)帶、冷卻帶、窯蓋、冷卻機(jī)喉部及高溫區(qū)及噴嘴外側(cè)部分的工作溫度也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)窯相應(yīng)部分的工作溫度。即便選用榮盛耐材耐火材料，大型回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)爐爐襯、燒成帶和冷卻帶的壽命一般在0.5~1年左右，壽命短甚至只有3~5個(gè)月；窯口和噴嘴爐襯的壽命一般在0.5~1年，甚至更短；窯頭罩和冷卻機(jī)喉部爐襯的壽命一般在2年左右。試產(chǎn)階段，普通回轉(zhuǎn)窯的工作率一般只有70%~75%甚至更低，有的可以達(dá)到85%~90%。若加上預(yù)熱器、分化爐工作狀況較差，入窯物料的分化程度極不穩(wěn)定，將使窯內(nèi)各工藝區(qū)方位常發(fā)生變化，勢(shì)必造成窯內(nèi)作業(yè)不穩(wěn)定，窯襯損壞較快。舉例來(lái)說(shuō)，如果鍛燒溫度過(guò)高，就會(huì)造成窯內(nèi)高鋁磚的熔坑損壞。
窯速過(guò)快造成的磚塊損壞。新型干法預(yù)分化窯的轉(zhuǎn)速通常在3~3.7r/min，甚至更高，而回轉(zhuǎn)窯的線速可達(dá)1m/s以上。對(duì)于高速、大直徑、高溫的新型干法水泥窯，窯襯內(nèi)熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)腐蝕的誘導(dǎo)破壞效應(yīng)比。
