保溫棉熔窯各部位耐火材料配置分析
瀏覽次數(shù)：1377 發(fā)布日期：2017年9月26日
保溫棉熔窯耐火材料的設計原則為:在一個窯期內(nèi)，力求使熔窯各部位耐火材料的侵蝕基本同步。這樣為經(jīng)濟合理。目前，我國保溫棉熔窯的壽命一般在3年左右，達到5年以上窯齡的不多，其主要原因是熔窯各部位耐火材料的選擇問題。
各部位耐火材料配置分析如下:
(1)熔化部池壁由于熔化溫度較低，一般在1400℃以下，而且玻璃液的黏度大，反應擴散率小，所以對池壁的侵蝕較小，一般采用氧化法電熔鋯剛玉磚即可。對于橫火焰熔窯，為了達到較長的窯齡，熔化部池壁需要采用鉻含量在30%的鉻鋯剛玉磚。無論采用何種材質(zhì)的耐火材料，在池壁液位線附近都不做保溫，并采用吹風冷卻，以延長池壁的使用壽命。
(2)熔化部胸墻熔化部胸墻處于熔窯的火焰空間，由于高溫熱氣流的作用，大量的堿和硼的揮發(fā)物黏附在胸墻磚的表面和縫隙里，與胸墻磚發(fā)生化學反應造成侵蝕。所以，胸墻磚一般選擇高溫化學性能穩(wěn)定、抗堿和硼的中性耐火材料或偏堿性耐火材料。
(3)熔化部池底鋪面磚因熔化部池底的散熱面積較大，除了加強保溫外，還要考慮因保溫引起池底溫度升高所帶來的侵蝕加劇。電熔鋯剛玉磚鋪面是保溫棉熔窯池底的選擇，對于大多數(shù)保溫棉熔窯來說，這種材質(zhì)的穩(wěn)定性能與熔窯的壽命完全匹配。當熔窯的玻璃液深度低于500mm，且采用鼓泡時，池底玻璃液的高溫和鼓泡產(chǎn)生的玻璃液的強烈對流，大大加劇了玻璃液對池底耐火材料的機械沖刷侵蝕，若采用傳統(tǒng)的電熔鋯剛玉磚鋪面層，難以滿足長窯齡(5年以上)。
(4)熔化部大碹對于馬蹄焰保溫棉熔窯，碹頂大多數(shù)采用硅磚。盡管堿性玻璃液宜用堿性磚，但硅磚價格便宜，耐堿性蒸氣的侵蝕能力差。由于保溫棉成分中的硼、堿含量很高，當磚表面的玻璃釉流失后，在硼、堿蒸氣的作用下，硅磚很容易被繼續(xù)侵蝕，從而影響熔窯的壽命。目前國內(nèi)馬蹄焰保溫棉熔窯的硅磚碹頂一般在9個月至1年后就產(chǎn)生鼠洞，需要經(jīng)常維護，修修補補，勉強能撐3年。修補碹頂既是繁重的熱修作業(yè)，又對生產(chǎn)帶來影響。
(5)流液洞流液洞是保溫棉熔窯容易侵蝕的部位，且無法熱態(tài)維修，所以，流液洞耐火材料的使用壽命直接決定了熔窯的壽命。目前，大多數(shù)保溫棉熔窯的流液洞采用無生產(chǎn)經(jīng)驗縮孔電熔鋯剛玉磚。由于保溫棉熔窯的玻璃液溫度偏低，一般在1250℃以下，所以流液洞耐火材料的侵蝕主要是機械沖刷。
(6)格子磚保溫棉成分中含有高堿低硼，對鎂磚的侵蝕很劇烈。而且堿蒸氣和硼蒸氣在中溫區(qū)(810~940℃)容易析晶，析晶物黏度很大，黏附在經(jīng)侵蝕后凹凸不平的格子磚表面，從而造成格子磚的堵塞。目前，玻璃棉熔窯的格子磚一般采用堿性磚，上層97鎂磚或98鎂磚，中層95鎂磚或96鎂磚，下層鎂鉻磚和低氣孔黏土磚。這樣配置的格子磚成本較低，但因堿蒸氣、硼蒸氣析晶黏附在格子磚上，所以，使用一年半左右需要更換格子磚。
保溫棉熔窯合理的耐火材料匹配是取得高效益的關鍵。當然，耐火材料的選擇需要綜合考慮窯齡、投資、耐火材料現(xiàn)狀及生產(chǎn)周期等因素，使熔窯的運行有效和經(jīng)濟。
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