隧道窯綜述

2022-12-28 07:24:04 字數 4995 閱讀 1140

隧道窯是現代化的連續式燒成的熱工裝置,廣泛用於陶瓷產品的焙燒生產,在磨料等冶金行業中也有應用。

隧道窯始於2023年,當時只能燒陶瓷的釉上彩,到了2023年,有可以用來燒磚或陶器的,但是,都不夠理想。從2023年起,才用來燒瓷胎。最初著名的隧道窯,是福基倫式,到了2023年以後,就漸漸有了許多改進的方式,其中蘇聯列寧格勒地方設計的最新式隧道窯,較為先進。

隧道窯一般是一條長的直線形隧道,其兩側及頂部有固定的牆壁及拱頂,底部鋪設的軌道上執行著窯車。燃燒裝置設在隧道窯的中部兩側,構成了固定的高溫帶--燒成帶,燃燒產生的高溫煙氣在隧道窯前端煙囪或引風機的作用下,沿著隧道向窯頭方向流動,同時逐步地預熱進入窯內的製品,這一段構成了隧道窯的預熱帶。在隧道窯的窯尾鼓入冷風,冷卻隧道窯內後一段的製品,鼓入的冷風流經製品而被加熱後,再抽出送入乾燥器作為乾燥生坯的熱源,這一段便構成了隧道窯的冷卻帶。

在臺車上放置裝入陶瓷製品的匣缽,連續地由預熱帶的入口慢慢地推入(常用機械推入),而載有燒成品的台車,就由冷卻帶的出口漸次被推出來(約1小時左右,推出一車)。

隧道窯與間歇式的舊式倒焰窯相比較,具有一系列的優點。

1、生產連續化,周期短,產量大,質量高。

2、利用逆流原理工作,因此熱利用率高,燃料經濟,因為熱量的保持和餘熱的利用都很良好,所以燃料很節省,較倒焰窯可以節省燃料50-60%左右。

3、燒成時間減短,比較普通大窯由裝窯到出空需要3-5天,而隧道窯約有20小時左右就可以完成。

4、節省勞力。不但燒火時操作簡便,而且裝窯和出窯的操作都在窯外進行,也很便利,改善了操作人員的勞動條件,減輕了勞動強度。

5、提高質量。預熱帶、燒成帶、冷卻帶三部分的溫度,常常保持一定的範圍,容易掌握其燒成規律,因此質量也較好,破損率也少。

6、窯和窯具都耐久。因為窯內不受急冷急熱的影響,所以窯體使用壽命長,一般5-7年才修理一次。

但是,隧道窯建造所需材料和裝置較多,因此一次投資較大。因是連續燒成窯,所以燒成制度不宜隨意變動,一般只適用大批量的生產和對燒成制度要求基本相同的製品,靈活性較差。

耐火材料用隧道窯按使用溫度可分為三類:

1)低溫隧道窯-燒成溫度約1000℃,主要用於焙燒滑板磚和其它一些有特殊工藝要求的製品。

2)中溫隧道窯:燒成溫度1300℃~1650℃,主要用於燒成普通鹼性磚、粘土磚、高鋁磚、滑板磚、水口磚、矽磚等製品。

3)高溫隧道窯:燒成溫度大於1700℃,一般介於1800℃~1900℃,主要用於燒成中檔鎂磚、高純鎂磚、直接結合鎂鉻磚、鎂鋁質及剛玉質等製品。

也有人按照燒成製品名稱進行分類,這是因為不同的製品,燒成工藝不一樣,窯的長短、高矮也不一樣。比如,矽磚隧道窯一般長150m~180m,車檯面至窯頂的高度為1.6m~1.

9m;鹼性磚隧道窯一般長80m~100m,車檯面至窯頂的高度~1m等。

鎂鈣質耐火材料

鎂鈣質耐火材料是一種鹼性耐火材料,從上世紀60年代初被用做煉鋼轉爐的爐襯材料,為我國轉爐煉鋼工業的發展做出了貢獻。到上世紀80年代末,由於鎂碳磚的推廣應用,使鎂鈣質耐火材料的用量急劇減少,幾乎被淘汰,只有極少數廠家使用。進入本世紀以來,隨著我國不鏽鋼和潔淨鋼生產的快速發展,各種鎂鈣質耐火材料以其特有的使用效能、較低的**和在環保方面的優勢重新受到重視。

目前,已被大量地應用到不鏽鋼和潔淨鋼等高階鋼種的精煉裝置上,並且以較快的速度發展。生產廠家不斷增多,產品品種和產量不斷增加,產品質量不斷提高,應用領域不斷擴大,使用效果越來越好。

鎂鈣質耐火材料的生產和使用

目前,我國生產和使用的鎂鈣質耐火材料包括各種燒成鎂鈣磚、不燒鎂鈣(碳)磚和鎂鈣質中間包塗料及乾式搗打料等。

1燒成鎂鈣磚的生產和使用

目前,我國正式生產燒成鎂鈣磚的主要企業有3家,分別位於遼寧省、山西省和浙江省。另外,河南省某企業新建的燒成鎂鈣磚生產線在試生產中。各廠家的生產工藝除了所使用的原料有區別外,其它方面基本相同,基本上是沿用了以前燒成油浸鎂白雲石磚的生產工藝。

以石蠟做結合劑,採用熱態混料,熱態成型,在隧道窯內燒成,燒成制度也沒有大的變化。只是在對燒成後磚的處理方法上有所不同。原燒成油浸鎂白雲石磚的生產工藝是,將燒成後的磚在抽真空條件下進行瀝青浸漬,目的是降低磚的氣孔率,以提高磚的強度和抗渣效能。

現在的生產工藝是,將燒成後的鎂鈣磚在常壓下進行浸蠟處理,目的是將鎂鈣磚密封,使其與外界水分隔絕,防止其水化。

在生產裝置方面,現在多數生產廠家採用加熱式混合機混料,混料前不再單獨對顆粒料進行加熱,而是在混料過程中,邊混合邊加熱,簡化了生產工藝。

在原料方面,遼寧省某廠用的是高溫豎窯煅燒的合成鎂鈣砂,而山西、浙江和河南的生產廠家採用的是高溫隧道窯煅燒的合成鎂鈣砂。

我國鎂鈣質耐火材料今後的發展

1發展高cao含量的鎂鈣質耐火材料

我國的天然白雲雲石資源比菱鎂石資源更加豐富,而菱鎂石除了用於生產鎂鈣耐火材料外,更多的是用於生產純鎂質,鎂碳質,鎂鋁質等多種重要的鎂質耐火材料。因此,今後在滿足煉鋼生產要求的前提下,應盡可能多地利用天然白雲石,發展高cao含量的鎂鈣質耐火材料,尤其是發展純白雲石耐火材料,以節省儲量相對較少的菱鎂石,使其更多地用於生產其它鎂質耐火材料或其他用途。

另一方面,高cao含量的鎂鈣質耐火材料對鋼水的淨化效果優於cao含量低的鎂鈣耐火材料。因此,從淨化鋼水的角度考慮,也應該多利用天然白雲石,開發高cao含量(cao大於50%)的鎂鈣耐火材料,用於各種精煉裝置。

2開發高檔鎂鈣質耐火材料

目前,我國生產的鎂鈣耐火材料還不能完全滿足煉鋼工業的需要。如aod爐的風口及附近區域,由於國產鎂鈣磚的使用效果相對較差,有些鋼廠在這些部位仍使用鎂鉻磚或國外進口的鎂鈣磚。因此,應盡快開發適用於aod爐風口區等關鍵部位的高檔鎂鈣磚。

主要途徑是採用高純度、高密度的電熔原料;在磚料中新增適量的zro2;選擇磚料合理的粒度分布,控制磚的氣孔率等。以提高鎂鈣磚的耐高溫腐蝕性,耐機械磨損性和熱震穩定性等高溫效能。另外,還要根據不同的使用條件,開發不同使用效能的鎂鈣磚,使之形成系列化。

3開發精煉鋼包用乾式鎂鈣搗打料

鎂鈣材料具有淨化鋼水的功能,特別適用於各種精煉鋼包(爐)。因此,為了滿足潔淨鋼冶煉的需要,應開發精煉鋼包(爐)用乾式鎂鈣搗打料和相應的施工及烘烤技術。一旦開發成功,將是一種非常受歡迎的鎂鈣耐火材料。

4開發鎂鈣澆注料

由於含cao的耐火材料易水化,使它的生產和使用受到很大的限制,特別是高cao含量的耐火材料。因此,國內外都在對含cao耐火原料的防水化技術進行研究。主要方法是採用碳化法和磷酸浸漬法對含cao耐火原料的顆粒表面進行處理,或者在顆粒表面塗抹無水有機材料,形成防水化保護層,使cao與外界隔絕達到防止水化的目的。

或者在配料時加入某些新增物(tio2、zro2等),在燒結過程中新增物與cao反應生成抗水化的高溫化合物。這些研究工作都取得了一定的成果,但仍處於試驗室試驗階段,很難應用到工業生產中。因此,要繼續深入開展鎂鈣耐火原料的防水化技術的科技攻關,該項技術一旦突破,在工業生產中得到應用,就能夠開發鎂鈣質澆注料,用於各種精煉鋼包和中間包等。

5開發水泥窯用鎂鈣耐火材料

目前,國外許多國家已在水泥迴轉窯燒成帶和過渡帶等區段廣泛使用鎂鈣磚,取代鎂鉻磚,避免了因使用鎂鉻磚對環境造成汙染。其中美國水泥迴轉窯燒成帶各種鎂鈣磚使用率已達到86%,我國只有少數廠家在水泥迴轉窯上使用進口的鎂鈣磚。因此,必須根據我國的國情,借鑑國外的經驗,利用我國豐富的天然白雲石資源,開發水泥迴轉窯用鎂鈣磚。

「八五」期間,我國曾做過這方面的工作。當時,建材研究院耐火所與天津某耐火材料廠合作,以山東鎂礦生產的合成鎂鈣砂為原料,研製的cao含量為30.21%的燒成鎂鈣磚,在遼寧某水泥廠φ3.

7m×53m水泥迴轉窯燒成帶試用,取得了良好的使用效果,使用壽命達到了「八五」攻關的要求。今後,要在以前工作的基礎上,繼續進行水泥迴轉窯用鎂鈣磚的開發。通過在鎂鈣材料中引入zro2等成分,開發出耐侵蝕性、掛窯皮性和熱震穩定性均優良的鎂鈣磚,以滿足我國水泥迴轉窯生產的需要,並盡早實現我國水泥窯用耐火材料無鉻化。

結語隨著我國不鏽鋼和潔淨鋼生產的快速發展,我國的鎂鈣耐火材料又進入了新的發展階段。新建生產線不斷增加,已有的生產廠家不斷擴大生產規模,增加新品種,有的則與國外公司合作,共同打造鎂鈣耐火材料精品。如太鋼耐火材料公司與國外某公司合作生產高品質的鎂鈣耐火材料,目前已在我國南方某地建成了採用一步超高溫煅燒技術生產鎂鈣砂的生產線。

這將使鎂鈣砂的生產成本大幅度下降。可以**,鎂鈣耐火材料將成為我國主要的優質鹼性耐火材料品種,不僅能夠滿足我國不鏽鋼和潔淨鋼生產及其他行業的需要,而且還可以出口。

鎂鈣質中間包乾式搗打料以鎂砂和鎂鈣砂等為主要原料,以固體樹酯或低熔點的無機鹽做結合劑配製而成。採用乾法搗打施工,通過對金屬模具加熱,使結合劑熔化或固化,形成固定的中間包工作層。與鎂質中間包塗料相比,乾式搗打料烘烤時間短、使用方便,但成本較高。

目前,我國有許多鋼鐵企業,在連鑄中間包上使用鎂鈣質中間包塗料或乾式搗打料。隨著我國潔淨鋼生產的快速發展,這兩種鎂鈣質不定形耐火材料將會得到更加廣泛的應用。

不燒鎂鈣(碳)磚主要用於各種精煉鋼包的包壁和aod爐的爐帽等部位。

南方某鋼廠100tlf—vd精煉鋼包,用於精煉簾線鋼,在包壁的非渣線部位使用國產cao含量33%~35%的不燒鎂鈣磚。使用壽命在80次以上,最高達到94次。而使用國外同類進口磚的平均使用壽命為81次,最高使用壽命為84次。

北方某鋼鐵公司225t鋼包包壁使用不燒鎂鈣碳磚,平均使用壽命達到116.8次,比使用鋁鎂碳磚提高了37.5次,並且減少了鋼水中的[o]含量和夾雜物數量,降低了夾雜物粒徑,有益於提高鋼水質量。

某鋼管公司在150tlf—vd精煉鋼包渣線使用不燒鎂鈣碳磚,取得了令人滿意的使用效果。華東某不鏽鋼公司120tvod爐的工作襯使用不燒鎂鈣磚和不燒鎂鈣碳(c含量3%~5%)磚,使用效果良好。另一鋼鐵公司在90tasea—skf精煉鋼包的渣線使用不燒鎂鈣碳磚,也取得了較好的使用效果。

西部某鋼鐵公司新投產的不鏽鋼專案,120taod爐的爐帽和精煉鋼包的包壁使用不燒鎂鈣磚。其中部分使用國產磚,取得了良好的使用效果,有望取代進口磚。山東某鋼廠用90tlf鋼包精煉簾線鋼,包襯材料也在試用不燒鎂鈣磚和不燒鎂鈣碳磚。

3鎂鈣質中間包塗料和乾式搗打料

鎂鈣質中間包塗料和乾式搗打料作為一種含cao的不定形耐火材料,以其優良的使用效能,深受鋼廠的歡迎,被用於潔淨鋼生產的連鑄中間包上,取得了較長的使用壽命和良好的冶金效果。

鎂鈣質中間包塗料以鎂砂和天然白雲石,石灰石或消石灰為原料,再加入一定量的結合劑和新增劑配製而成。因目前還沒有有效措施徹底解決cao的水化問題,生產鎂鈣質中間包塗料還不能直接使用含游離cao的原料,一般是選用caco3或者ca(oh)2,加熱到一定溫度後,再轉化為cao。

隧道窯吊頂保溫施工

3 低導熱率 陶瓷纖維爐襯在平均溫度400 時,導熱係數小於0.1w mk,平均600 時小於 w mk,平均1000 時小於0.25w mk,約為輕質粘土磚的l 8,為輕質耐熱襯裡的l 10,絕熱效果顯著。4 施工簡便 施工過程無需留設膨脹縫,施工人員經過基本培訓即可上崗,施工技術因素對爐襯絕熱效...

移動式隧道窯優勢

5.1 生產成本低 移動式隧道窯與固定式隧道窯熱量損耗對比 表5 1 表5 1 5.2 工藝流程簡捷 移動式隧道窯一次碼燒工藝流程示意圖 5.3 建設周期短 專業化隊伍施工專業除錯人員 量身設計 模組化製作 合理調配 穿插施工 前期充分調研確保快 好 省人員培訓 專家組終身技術支援 5.4 服務 完...

隧道窯設計說明書

2 設計任務書 3 原始資料 3.1坯料組成 sio2 al2o3 cao mgo feo k2o na2o tio2 灼失 65.7 20.04 0.32 0.23 0.34 3.12 0.20 4.9 4.8 3.2 線收縮率 線收縮率為11 3.3 燒成週期 燒成週期為17小時,可調 3.4 ...