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烧制耐火砖的几种高温窑炉介绍:隧道窑、梭式窑、倒焰窑……
来源: | 作者:pmo5edd31 | 发布时间: 2019-10-12 | 47 次浏览 | 分享到:
普通的耐火砖烧制过程温度的变化:
一、常温至200℃:此时升温不宜过快,以防耐火砖坯体开裂,在隧道窑中烧成时,前4号车位温度不应超过200℃。
二、200~900℃:本阶段升温应加快速度,以利于耐火砖坯中有机物物和杂质的化学反应进行。在600~900℃期间,应在窑中保持较强氧化气氛,避免出现黑心耐火砖废品。
三、900℃至最高烧成温度:在高温阶段应温计平稳,继续保持氧化气氛,使耐火砖坯体受热均匀,也要防止耐火砖坯开裂。由于在1100℃以上高温时,烧结收缩非常强烈,收缩率达2~5%,因此保持温度梯度平缓,消除内部应力非常重要。
耐火砖的止火温度一般要高于烧结温度100~150℃,如果所用烧结粘土的烧结温度范围较窄,则止火温度适当低些,在50~150℃左右较适宜。耐火砖烧成温度应保正使结合粘土充分软化,使其与熟料细粉及粗颗粒表层的反应充分进行。达到粘结熟料。使耐火砖制品获得合适的强度和体积稳定的目的。烧成温度般在1350~1470℃。如Al2O3含量高,则制品的烧成温度应适当提高,大约在1350℃~1490℃。烧成保温时间一般为2~10h,以保证制品中的反应进行充分,而且使耐火砖制品表里质量一致。
四、冷却阶段:根据耐火砖制品在冷却段中的品格变化,在800~1000℃以上高温阶段应快速降温,在800℃以下,则应减缓冷却速度,实际上,在生产实际中,实际采用的冷却速度不会对耐火砖制品造成冷裂危险。
特种耐火材料的烧成与普通的耐火材料大致相同。
一、烧成的目的


特种耐火材料制品烧成的目的:是使坯体在一定的高温下,进行气相反应、液相烧结和固相 烧结的反应下,使坯体内部能形成牢固的陶瓷结合、反应结合或直接结合,使制品具有体积密度 高、耐压强度大、晶体重聚好、同时能承受各种不同苛刻使用条件的特种耐火材料制品。
二、烧结过程


特种耐火材料制品的烧结过程与普通耐火材料制品的烧结过程有很大的相似之处。反应过程可分•为4个阶段:第一是烧结的低温阶段;第二 是开始烧结阶段;第三是反应阶段(保温阶段); 第四是降温缓冷阶段。根据不同需要,在烧成制 品时使用气体或液体燃料加热时,可保持控制氧化、中性、还原性火焰烧成;在采用电(电阻式、感应式)加热时,可保持控制在氧化、保护气氛、真空条件下烧成。
氧化物与硅酸盐化合的烧成(烧结)温度与其熔点有直接关系,即:
烧成过程的变化以硅酸铝质耐火材料为例,在烧成各阶段的变化如图2-27所示。


三、影响烧结过程的因素


影响烧结过程的因素有以下几点:
(1) 原料的熔点及其结晶结构;
(2) 原料的纯度及杂质的类型(品种及含量);
(3) 原料的配比(包括外加物或助烧剂),成型方法,样块大小及物理化学反应;
(4) 烧成条件:烧成温度、烧成时间和保温时间、气体介质、气体压力等。
四、热工窑炉
(一)燃油或燃气的高温窑炉




1.高能燃料
为了保证特种耐火材料制品的优良性能,在烧成时需要使用高能燃料和洁净能源,现使用的高能燃料有天然气、石油液化气、柴油、重油等,其理化性能见表2-54。


2.过剩空气系数对重油燃烧温度的影响
过剩空气系数小于1.0 时,属于中性或还原性燃烧火焰,过剩空气系数大于1.0 时属于氧化性燃烧火焰。随着过剩空气系数的提高,燃料的燃烧温度也随之降低。以重油为例,对燃烧温度的影响见表2-55。


3.富氧燃烧对燃料燃烧温度的影响
实行富氧助燃可以提高燃料的燃烧温度。当富氧达到60%的程度时,提高燃料的燃烧温度比较明显。富氧程度对几种燃料燃烧温度的影响,如图 2-28 所示。


4. 空气预热温度对燃料燃烧温度的影响
提高助燃空气温度可以有效提高燃料燃烧温度。采用空气预热器,特别是利用烟道废气的空气预热器不仅可以降低能耗,还可以提高燃烧温度,同时减少对环境的污染。提高空气温度对重油提高燃烧温度的关系,见表2-56。


5. 燃烧器(烧嘴)
北京神雾公司生产燃油式燃烧器的牌号为WDH-XJ,其中A1型的雾化介质压力为0. l~0.3MPa,A2 型雾化介质压力不小于0.35MPa。两种燃烧器的安装结构图如图2-29所示。燃烧器的技术性能见表2-57。






北京神雾生产的燃气燃烧器的牌号为WDH-YJ-C型的安装结构图如图2-30所示,其技术性能见表2-58。




(二)高温炉窑




1.隧道窑
隧道窑是烧制建材陶瓷、普通耐火材料等制品常用的连续式烧成设备。随着高温和超高温隧道窑的发展,已成为烧制特种耐火材料的窑炉。
隧道窑是一种逆流式热工设备,沿窑长方向有预热带、烧成带和冷却带。根据制品类型和工艺要求:有普通隧道窑和高温隧道窑两大类型。黏土砖隧道窑系统图如图2-31所示。一种不加氧的高温隧道窑的烧成制度如图2-32所示。日本几种高温隧道窑的技术性能见表2-59。




2.倒焰窑
倒焰窑是一种间歇式烧成设备,从结构上看,有圆形窑或方形窑两种。容积较大的倒焰窑多以圆形窑为主。由于使用优质煤固体燃料,烧成温度在1500 - 1600℃。容积较小的倒焰窑多以方形窑为主,由于使用高能的、洁净的重油,柴油,天然气或液化气等燃料,烧成温度可达到 1600 ~ 1800℃ ,而且对烧成制品不会构成污染源。


倒焰窑的结构和气流运行路线如图2-33所示。通过装窑方法,即调节火道宽度,装窑密度可以达到调节窑内温度分布均匀化的目的。
煅烧高级耐火制品的小形方形高温倒焰窑的结构如图2-34所示。




3. 梭式窑
梭式窑是一种配有窑车的倒焰窑。以重油、柴油、石油液化气、天然气为燃料,烧成温度可达到1800℃。由于制品在窑车上烧制,可以提高窑车的周转率,达到提高产能的目的。
燃气式梭式窑是使用天然气或石油液化气做燃料,其特点是占地面积小、燃烧完全、 热能利用率高、产品质量好。一种强制式燃烧的3m3梭式窑结构如图2-35所示。




淄博向鼎窑炉技术公司设计施工的WDS 系梭式窑内衬选材及结构设计科学合理,燃烧和控制先进,烧成温度为1750℃,窑炉升降温快,节能效果明显。
4. 高温试验炉
日本以天然气、石油液化气等为气体燃料的燃气式高温试验炉,其规格性能见表 2-60。
5. 电热式高温炉
通用的各种电加热方式的电炉

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