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海绵铁制造窑炉耐火材料有哪些?

时间:2019-07-16 来源:耐火砖厂家 浏览次数:


海绵铁制造窑用耐火材料常见的是粘土、高铝刚玉砖的应用及相关耐火砖的及相同材質的不定形耐火材料,例如浇注料、可塑料等等等等。
 

耐火材料
 

海绵铁是一种逐渐被应用的新型水处理材料。它是由精矿粉和氧化铁磷经过碾磨、磁选后高温煅烧,随后水冷却、清洗、粉碎,再重新磁选和筛选而得到的便宜的多孔结构状颗粒物物质,主要成份为铁化合物。

 

海绵铁是由铁和碳组成的合金,即由纯铁、Fe3C及一些杂质组成。Fe3C和其他杂质以极小颗粒的形式分散在海绵铁中。因为它们的电极电位高于铁的电极电位,所以当它们处于电解质溶液中时,会形成许多腐蚀微孔。电流在它表面成千上万的小电池中流动,铁作为阳极被腐蚀消耗掉。当大阴极材料如活性炭存在于系统中时,可以形成大腐蚀电池。

 

海绵铁制造窑是长期连续生产的热工仪表设备,其主要用途是将在装防火材料罐里的铁矿粉和液体炭氧化剂在1150℃的高温下发生还原反应,进而得到直接复原海绵铁.装在防火材料罐里的液体炭和铁矿粉,进入隧道窑后要经加热、复原、水冷却三个阶段,故隧道窑设计应遵照复原过程中炉料的物理学变化原理,将隧道窑分为三个带分别实现加热、复原、水冷却三个功能:

 

加热段的主要作用是:利用复原带的热烟尘对炉料进行加热,完成炉料中水份的挥发和水化物的溶解,促进氧化剂中挥发份的逸出和脱硫剂碳酸氢钙(即白云石)的溶解,同时产生的有机废气及烟尘由若干意见对支排烟道归纳后经消防排烟风机排出来工业厂房外。

 

复原段的主要作用是:随着炉料被逐渐加温到高温,铁的氧化物被CO复原,直到金属铁所有被复原出来,需要较稳定的温度、压力、氛围和较长的复原时间.该段设计若干意见对燃烧机,布局在窑的两边,通过调整燃烧机的燃烧能力使窑内形成较理想的温度、压力和氛围,使产品在高温区得到充足的复原.

 

水冷却段的主要作用:灵活运用快速水冷却热交换器及水循环系统简接水冷却、夹壁简接水冷却等各种水冷却设置对产品进行简接水冷却,窑尾采用离心风机对产品进行直接水冷却,尽量减少海绵铁水冷却时间,避免复原后的海绵铁出现再次严重空气氧化。

 

海绵铁制造主要是用铁精矿、氧化铁皮等含氧化铁高的原材料在复原物质作用下被转变成金属铁。该反应是固相反应,并释放很多气体在转化成的液体铁里有很多出气孔,像海棉一样,故名海绵铁。反应温度一般在800~1200℃,常用的复原物质主要有煤、燃气和液化气等非焦氧化剂。常用的设备主要有竖窑、正方形窑、环状窑、回转窑、隧道窑、台底盘持续炉等。目前全世界以燃气为复原物质的竖窑制造海绵铁为主,约占80%不管是哪一种窑,使用温度都不高,所以一般铝硅系耐火材料作为窑衬就能满足温度的要求。

 

窑炉炉衬选料遵照温度对应原则,在高温区里衬采用黏土质刚玉砖的应用及相关耐火砖的及轻质混凝土保温砖和硅酸铝纤维毯,低温区采用黏土质刚玉砖的应用及相关耐火砖的及轻质混凝土保温砖.高温区燃烧室采用高铝质刚玉砖的应用及相关耐火砖的或高韧性耐火浇注料,以不错地抵御高温火苗侵蚀和延长窑炉的使用期.

 

海绵铁制造窑用耐火浇注料

1、TR/RN法回转窑、烧成带、复原带、预亚热带采用的是高铝耐火浇注料;

2、粘土质耐火浇注料是用于回转窑预亚热带的材質。

 

高铝砖、黏土砖在海绵铁制造窑的应用

1、高铝砖,遂道窑、竖窑和其他窑衬窑轨砖棚板和隔焰砖;

2、高铝瑾青石砖,隧道窑和其他窑棚板、匣钵;

3、黏土砖,隧道窑和其窑匣钵、窑垫砖窑衬砖;

4、粘土轻质砖,各种窑隔热层。

 

海绵铁制造窑使用铝硅系耐火材料的使用期,一般是半年三小修,一年或一年半一维修。值得强调的是,湿试喷涌耐火浇注料的性能优质,施工时无需磨具,施工更快因此它在海绵铁制造的窑衬上应用应该是非常有市场前景的。

 

海绵铁窑衬为什么要求耐火材料必须低铁呢?

海绵铁制造窑衬用耐火材料在使用过程中,材質里的Fe2O3在OO氛围里发生氧化还原反应转化成金属铁和Fe3C,在Fe3C的催化活性下发生2O=OO2+C(火成岩)的反应,纤维状的炭火成岩在耐火材料出气孔、裂痕和缺点中,由炭火成岩带来的容积澎涨造成耐火材料组织喷霜、裂痕拓展,后促使材質碎裂甚至脱层。

 

为了提升海绵铁制造用窑衬、窑具的使用期,要求耐火材料窑具必须低铁、组织架构高密度和出气孔微细化,以抑制渗入和降低催化反应速度,因此提升海绵铁制造用铝硅系窑具和窑衬的使用期。

 

堇青石质和粘土质等铝硅系耐火材料窑具的导热系数较低,需要很长时间才能把发热量传入窑具中心,进而造成隔热保温时间太长和耗能过高,严重危害了生产率和产品成本。另外,为了高的载货量,提升产出率,还应该要求棚板、垫块有高的热态抗压强度。因此,应该选择高传热和高强度的防火材料匣钵、棚板和挡板等为好。

 

能够同时满足使用期、高载货量和高传热效要求的耐火材料应该是高耐热震、高传热率和高强度的碳化硅质耐火材料,它作为匣钵棚板、垫块和隔焰的窑墙的耐火材料是不错的选择。

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