石灰窯用耐火材料襯體由于受到高溫?zé)釠_擊、機(jī)械磨損、結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及化學(xué)侵蝕的影響。
石灰回轉(zhuǎn)窯是一種用于高溫煅燒石灰石制備生石灰的設(shè)備。由于石灰回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部環(huán)境高溫、化學(xué)腐蝕和機(jī)械應(yīng)力，耐火材料在窯內(nèi)的應(yīng)用至關(guān)重要。下面是石灰回轉(zhuǎn)窯對耐火材料的具體要求和常用材料。
1. 高耐火度和熱穩(wěn)定性
石灰回轉(zhuǎn)窯的煅燒溫度通常在1000°C到1400°C，耐火材料須在高溫下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不發(fā)生軟化、變形或熔化。
耐火度：要求材料在高于窯內(nèi)溫度范圍的條件下仍能保持固態(tài)。例如，高鋁磚、鎂鋁尖晶石磚具有較高的耐火度，適合高溫區(qū)使用。
2. 優(yōu)良的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度
窯內(nèi)有石灰石及石灰的機(jī)械沖擊和摩擦，特別是在預(yù)熱帶和燒成帶，耐火材料需要具有良好的耐磨性，以減少材料的磨損和更換頻率。
機(jī)械強(qiáng)度：如抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度要高，以應(yīng)對石料對窯壁的沖擊。可以使用耐磨性好的材料如高鋁磚、硅莫磚等。
3. 良好的抗熱震性
石灰回轉(zhuǎn)窯的操作過程中會經(jīng)歷溫度波動，耐火材料需要具備良好的抗熱震性，以承受快速的溫度變化而不開裂。
抗熱震性：材料如鎂鋁尖晶石磚和莫來石磚具備較好的抗熱震性能，適合窯內(nèi)溫度變化較大的區(qū)域。
4. 高抗堿性腐蝕性
石灰回轉(zhuǎn)窯中的生石灰及其粉塵具有堿性腐蝕性，特別是在預(yù)熱帶和冷卻帶，耐火材料需要對堿性物質(zhì)具有良好的抗蝕性。
抗堿性腐蝕：如鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚，對堿性化合物的侵蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。
5. 低氣孔率和高密度
低氣孔率有助于減少腐蝕介質(zhì)的滲透，延長材料的使用壽命。高密度材料更能抵抗侵蝕和磨損。
氣孔率：選擇致密的耐火材料如燒結(jié)鎂磚，能夠減少堿性物質(zhì)的滲透。
6. 熱導(dǎo)率和絕熱性能
耐火材料需要在熱導(dǎo)率和絕熱性能之間取得平衡。在窯的燒成帶，高熱導(dǎo)率有助于均勻分布熱量，而在冷卻帶，較低的熱導(dǎo)率有助于保溫。
熱導(dǎo)率：燒成帶使用導(dǎo)熱性能較好的材料如高鋁磚，而冷卻帶可以使用保溫效果較好的輕質(zhì)耐火磚。
7. 可加工性和裝配
耐火材料需要能夠被加工成合適的形狀和尺寸，以適應(yīng)窯內(nèi)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和安裝需求。良好的可加工性和尺寸精度能夠確保材料在窯內(nèi)緊密安裝，減少縫隙和錯位。
裝配：如預(yù)制件和澆注料，能夠滿足復(fù)雜區(qū)域的襯里要求。
石灰窯用耐火材料使用條件非常苛刻。鑒于苛刻的使用條件，要求耐火材料須具有良好的耐化學(xué)侵蝕性，良的高溫體積穩(wěn)定性及砌體的整體性、良好的抗熱震穩(wěn)定性、良好的抗機(jī)械沖刷及耐磨性等性能。石灰回轉(zhuǎn)窯各段的具體要求如下：
1.預(yù)熱段
預(yù)熱段前面是預(yù)熱機(jī)，石灰石先在預(yù)熱機(jī)加熱，熱源是利用冷卻段的廢煙氣，原料粒度10~30mm，進(jìn)入預(yù)熱段的溫度為1000~1050℃，對材料的要求主要為強(qiáng)度高、耐磨性好、有一定的抗熱震性，此階段一般采用致密粘土磚或高等級粘土磚，砌筑時一般不用層，爐殼溫度控制在不高于350℃.用火泥濕砌。
2.過渡帶（揚(yáng)料帶）
此段的溫度為1200~1300℃，是石灰石向燒成帶運(yùn)行的過渡階段，此階段溫度變化較大，部分石灰石已開始反應(yīng)，要求此階段材料的熱震穩(wěn)定性和材料強(qiáng)度要好，一般選用B-HM55莫來石磚。同時,在該階段為了使料分布均勻和受熱均勻，在砌筑時一般在長度方向加3條左右的凸起的揚(yáng)料帶來帶動原料翻轉(zhuǎn)，該凸起材料一般選用同材質(zhì)預(yù)制塊。該段砌筑時用莫來石磚和火泥直接砌筑，可無層。
3.高溫帶
高溫帶緊鄰燒成帶，溫度1300~1400℃，溫度變化頻繁，該段要求材料具有較高的荷重軟化開始點(diǎn)和較高體的積穩(wěn)定性（重?zé)秊槲⑴蛎洠^好的抗熱震性。一般選用特殊高鋁磚與火泥配合直接砌筑，無層。此段代表材料為高鋁磚。
4.燒成帶
燒成帶是石灰的終反應(yīng)階段，此段采用一個大燒嘴加溫，溫度在1400~1500℃，由于石灰的活性要求越高，其燒成溫度就越高。據(jù)此原因，此段采用隔熱層，并要求隔熱材料要有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，防止被工作層磨損粉化。此段材料采用富鎂尖晶石磚，采用無火泥干砌，磚與磚中間加鋼板，在高溫時，鋼板與材料生成鎂鐵尖晶石，牢固粘接在一起。
5．冷卻帶
冷卻帶很短，只有幾環(huán)磚或澆注料，溫一般用高鋁磚砌筑。
6．冷卻機(jī)
此設(shè)備是成品石灰的冷卻設(shè)備，用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻，此段要求冷卻好的石灰溫度低于100℃。冷卻好的石灰通過皮帶進(jìn)入料倉。熱交換后的熱空氣溫度為600℃左右，作為助燃風(fēng)進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯與煤氣混合燃燒。此段采用粘土磚用火泥濕砌施工。
7.耐火泥
由于在石灰回轉(zhuǎn)窯各個階段的砌筑種，大部分要用火泥配合砌筑，對火泥也有特殊的要求的要求，一般應(yīng)根據(jù)各個部位的溫度及要求，選擇適合的耐火泥，防止出現(xiàn)單純的追求火泥的高材質(zhì)而無法與該階段的溫度、材料相匹配，影響到窯的整體運(yùn)行。
石灰回轉(zhuǎn)窯對耐火材料的選擇和布置是一個綜合考慮耐火度、耐磨性、抗熱震性、抗堿性腐蝕以及結(jié)構(gòu)特性的過程。合理選擇和應(yīng)用耐火材料能夠顯著提高窯的運(yùn)行效率和使用壽命，減少維護(hù)頻率和成本。
