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行業(yè)資訊

煉鋅用耐火材料損毀因素及煉鋅回轉窯結球處理方法

編輯:耐火磚廠(chǎng)家   分類(lèi):行業(yè)資訊  發(fā)布:2023-02-18   瀏覽:

鋅揮發(fā)窯耐火材料損壞機理

隨著(zhù)我國濕法煉鋅工藝的發(fā)展,鋅浸渣量不斷增加,鋅揮發(fā)窯也逐漸擴大。加強冶煉使窯襯的工作環(huán)境更加惡劣。此外,鋅浸渣成分波動(dòng)較大,反應帶耐火襯的使用壽命只能達到200d左右。因此,了解大型鋅揮發(fā)窯的破壞機制是開(kāi)發(fā)新型鋅揮發(fā)窯襯里、提高窯壽命的關(guān)鍵問(wèn)題。
 
氧化鋁回轉窯.jpg
 
1.強氧化和還原反應氣氛對耐火襯里的影響
鋅揮發(fā)窯燃料燃燒產(chǎn)生的溫度一般在1200~1350℃之間。在這種情況下,浸出渣中的鋅、鉛、銻、銷(xiāo)等被一氧化碳還原進(jìn)入煙氣,煙氣中氧化成氧化鋅等氧化物隨煙氣離開(kāi)揮發(fā)窯。由于材料在揮發(fā)窯中的頻繁旋轉,其化學(xué)反應在材料層和材料層之間有很大的差異。
由于富含焦粉,材料層呈現出強烈的還原氛圍,而材料層上空由于空氣補充快,呈現出強烈的氧化氛圍。隨著(zhù)窯的連續旋轉(轉速0.5-1r/min),襯里材料交替出現在這兩種完全不同的氛圍中。Cr2O3和SiO2是高溫襯里材料中所含的、Fe2O3在強還原氛圍中發(fā)生還原和價(jià)格變化反應。同時(shí),隨著(zhù)體積效應的發(fā)生,Cr2O3在強氧化氛圍中揮發(fā),增加了磚的孔隙。因此,氧化還原反應導致襯里材料的結構變化和剝落損壞。
 
2.鋅揮發(fā)窯運行過(guò)程中的熱沖擊
受窯體旋轉和運行變化的影響,即使揮發(fā)窯連續工作,襯里材料也周期性地被高溫材料覆蓋,經(jīng)歷1150-1450-1150℃頻繁的溫度變化,產(chǎn)生周期性的拉應力和擠壓應力。這種頻繁而持久的熱應力變化是襯里材料剝落和損壞的另一個(gè)重要原因。
 
3.高溫熔渣的沖刷和磨損
由于鋅揮發(fā)窯窯徑的增加,φ4.15X58m2鋅揮發(fā)窯的日處理量達到700-800t,內襯被進(jìn)窯金屬氧化物和焦粉周期性沖刷磨損。
 
4.酸浸出渣的侵蝕作用
窯內高溫反應帶產(chǎn)生酸浸出渣、Fe等液體熔化物質(zhì)對耐火材料有一定的滲透和侵蝕作用,形成較薄的變質(zhì)層。變質(zhì)層中礦物的熱膨脹系數差異較大,密度等物理性能也不同。當溫度波動(dòng)時(shí),會(huì )產(chǎn)生較大的應力。當應力超過(guò)產(chǎn)品的強度上限時(shí),變質(zhì)層內部會(huì )發(fā)生腐蝕、裂紋和脫落,導致耐火材料結構剝落和損壞。
 
氧化鋅回轉窯結球怎么辦?
氧化鋅回轉窯結球的主要原因有:原料成分波動(dòng),液相過(guò)多;加料不穩定,導致窯尾分解爐溫度高低,難以控制;設備故障率高,停機頻繁;原燃料中硫、氯、堿等有害成分含量高;煤粉質(zhì)量波動(dòng)大,均化效果差;窯灰混合不均勻;操作人員疏忽、溫度控制不當或長(cháng)時(shí)間緩慢。氧化鋅回轉窯結球可采取以下措施進(jìn)行預防和處理。
 
(1)預防措施。
1.選擇合適的配料方案,穩定原料成分。一般來(lái)說(shuō),高石灰飽和系數、高硅率的原料不易結球,熟料質(zhì)量好,但耐火,操作要求高。如果回轉窯石灰飽和系數低,鋁率低,氧化鋅回轉窯結球燒結范圍窄,液相量大,結粒粗大,稍有不慎就會(huì )導致結球。因此,在生產(chǎn)中,盡量選擇兩高一中的配料方案,即高KH、高SM、中國IM,該成分操作方便,熟料質(zhì)量相對穩定。2、盡量選擇低有害成分、氧化鋅回轉窯設備,特別是煤,加強煤均化,盡量減少煤粉細度,盡量加強風(fēng)煤混合,避免煤粉過(guò)厚造成不完全燃燒;如果使用低揮發(fā)性煤粉,氧化鋅回轉窯設備著(zhù)火速度慢,燃燒時(shí)間長(cháng),火力強度不集中,應盡量減少煤粉的細度和水分。
 
(2)處理措施。
如果氧化鋅回轉窯設備中已形成料球,應對成球原因進(jìn)行整體分析、取樣試驗,并分別對球核和球殼進(jìn)行整體化學(xué)分析,找出原因,正確補救。如果氧化鋅回轉窯球相對較小,應適當增加窯內通風(fēng),使火焰平穩,但須注意氧化鋅回轉窯設備尾部溫度的控制,不要過(guò)高;可以稍微減少窯煤,但須確保煤粉完全燃燒,適當減少進(jìn)料量,稍微降低窯速,氧化鋅回轉窯設備讓窯球滾入燒成帶;材料球燒成帶后,降低窯速,用火在短時(shí)間內燃燒或減少,避免進(jìn)入冷卻器堵塞或破壞爐排板,但此時(shí)應特別注意窯皮。結球較大時(shí),可采用冷熱交替法(如高壓水槍?zhuān)┻M(jìn)行處理;當料球在過(guò)渡帶時(shí)不易向前進(jìn)入燒成帶時(shí),回轉窯設備此時(shí)可伸入噴煤管,適當減少進(jìn)料量,燒1~2小時(shí)后,將煤管拉出再燒1小時(shí)~2h,一次又一次,直到料球破裂;如果氧化鋅回轉窯設備不能破裂,可停窯冷卻1次~2小時(shí)后點(diǎn)火加熱,使料球因溫差過(guò)大而破裂。注意氧化鋅回轉窯在處理過(guò)程中,不要讓大料球滾入冷卻器,否則會(huì )對冷卻器造成很大的損壞;另外,窯尾溫度不宜過(guò)高,以免后面的小料球連續出現。

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