回轉(zhuǎn)窯堿性耐火磚的八個破壞因素

       熱、機械、化學等因素構(gòu)成了耐火磚在窯襯中的應力，造成耐火磚的損壞。以上因素的破壞效果隨窯型、操作和窯襯在窯內(nèi)的位置而變化。火焰、窯體材料和窯殼的變形是決定窯襯承受各種應力的因素之一。

　　
對于堿性耐火磚，有8個破壞因素，主要包括：

　　熟料熔體主要來源于窯料和燃料，滲入相為C2S和c4af，其中C2S和c4af滲入變質(zhì)層后，會使方鎂石等部分在堿性磚中強烈溶解，析出CMS、c3ms2等次生硅酸鹽礦物，有時甚至形成鉀鹽。然而，熔化物會填滿耐火磚內(nèi)襯中的氣孔，使磚層致密而易碎。此外，熱應力和機械應力的雙重作用會使磚容易開裂和剝落。由于C2S和c4af在550℃以上開始形成，進入窯內(nèi)的物料溫度已達到800～860℃，熟料熔體滲透到整個窯內(nèi)，即熟料熔體對窯內(nèi)各帶窯襯有一定的滲透侵蝕作用。

　　在預分解窯中，堿式硫酸鹽、氯化物等組分揮發(fā)、團聚，反復循環(huán)，導致這些組分在生料中富集。窯尾最熱預熱器生料中的R2O和SO3含量往往分別增加到生料的5倍和3-5倍。當熱料進入窯殼后1/3部分時，物料中的揮發(fā)性組分會在所有磚面和磚層上聚集和沉積，使該部位高度致密，并侵蝕除方鎂石外的相鄰組分，這將顯著削弱磚入滲的熱震穩(wěn)定性鉀鎂石和白榴石的膨脹破壞了磚的堿裂，并在熱機械應力的共同作用下開裂剝落。由于預分解窯的整個窯帶是從窯尾到燒成帶的，離高溫帶越近，堿鹽侵蝕窯襯越深，窯襯損壞越嚴重。因此，在這一部分中有必要特別注意窯襯的選擇。

　　當窯內(nèi)熱力系統(tǒng)不穩(wěn)定時，易產(chǎn)生還原火焰或不完全燃燒，使鎂鉻磚中的Fe3+還原為Fe2+，發(fā)生體積收縮。此外，F(xiàn)e2+在方鎂石晶體中的遷移擴散能力遠強于Fe3+，進一步加劇了體積收縮效應，導致磚體出現(xiàn)孔洞，結(jié)構(gòu)弱化，強度降低。同時，由于窯內(nèi)還原和氧化氣氛的交替，收縮和膨脹的體積效應反復出現(xiàn)，磚體會產(chǎn)生化學疲勞。這一過程主要發(fā)生在沒有窯皮保護的區(qū)域。

　　當窯的熱負荷過高，磚面長期失去窯皮保護時，熱面層的基體在高溫下熔化，向冷面層方向遷移，而襯磚的冷面層致密化，且熱表面層疏松多孔(一般情況下，燒成區(qū)正火點區(qū)域容易發(fā)生)，以免磨損電刷、沖擊、振動和熱疲勞，且容易損壞。近年來，在冷卻區(qū)和過渡區(qū)，不少企業(yè)采用硅灰磚。硅灰磚的事故大多是由于過度燃燒引起的，其他原因很少。硅磚主要由碳化硅和莫來石組成，碳化硅起著非常重要的作用。理論上，當溫度上升到2500℃左右時，碳化硅開始分解為硅蒸汽和石墨。事實上，在窯內(nèi)還原氣氛下，碳化硅在1700℃左右開始分解，對硅磚構(gòu)成致命傷害。

　　當窯體運行異常或窯皮不穩(wěn)定時，基礎磚易受熱震破壞。窯皮突然塌陷，導致磚面溫度突然升高(甚至高達數(shù)千度)，并在磚內(nèi)產(chǎn)生巨大的熱力。此外，窯的頻繁啟停也會引起磚體內(nèi)部的交變熱應力。當熱應力超過磚砌體的結(jié)構(gòu)強度時，磚開始開裂，并沿結(jié)構(gòu)的薄弱部位不斷增大和加深，最終導致磚的斷裂。窯皮脫落時，將熱面層的碎磚帶走，使磚不斷損壞。窯尾過渡區(qū)易發(fā)生熱震。

　　回轉(zhuǎn)窯運行時，窯襯受到壓力、張力、扭轉(zhuǎn)和剪切等機械應力的綜合作用。其中，關(guān)鍵轉(zhuǎn)動、窯殼橢圓度和窯皮坍塌使磚承受動荷載：磚和窯皮的質(zhì)量和磚本身的熱膨脹，使磚承受靜荷載。此外，襯磚與窯殼之間的相對運動、襯磚與窯殼之間的相對運動以及擋環(huán)與窯殼之間的焊縫，都會使襯磚承受各種機械應力作用。當所有應力之和超過磚的結(jié)構(gòu)強度時，磚就會開裂和損壞。這種現(xiàn)象發(fā)生在預分解窯的整個爐襯中。