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硫化碱回转窑内高铝砖炸裂和剥落的原因

添加时间:2022年3月17日  浏览次数:

生产硫化碱用回转炉的内衬原来使用一级高铝砖。由于炸裂和大块剥落,并伴随有掉砖和侵蚀发生,不仅影响了炉衬的使用寿命,同时对产品质量也有一定的影响。因此,针对这种情况作出分析解决,促使窑炉健康长寿的运行。

硫化碱生产用回转炉炉长36m,其中干燥带,预热带和均热带个10米。在均热带物流出口为敞开式,工作温度最高为1200℃,最低为700℃左右。物料在炉内作用时间为1~1.5h,其生产方法为煤粉还原法即:

煤粉+硫酸钠(芒硝)→(1150~1200℃还原反应)→熔体→浸取→固液分离→蒸发→包装

据现场观察,在使用过程中,由于受生产条件的限制,温度变化较大,高铝砖长时间受急冷急热和熔融物的侵蚀,出现严重的炸裂与剥落,且局部有掉砖现象。生产4个月后,残砖仅剩40~50mm(原砖长为206mm),已不能维持生产,从硫化碱生产出现的副反应情况,对硫化碱生产过程中的碎熔渣进行化学分析,结果(%):SiO2/4.14AL2O3/4.0Na2CO3/2.63Na2S/0.63Na2SO3/0.06Na2S2O3/6.13Na2SO4/68.65.将残砖的不同变质区域分为反应带,过渡带和原砖带。反应带残存有较大的莫来石和大量的角形双折射率低的刚玉,还有短柱状的霞石,愈往砖体内,霞石颗粒愈小。过渡带保持了原砖的结构,在颗粒缝隙中,仍可以看到莫来石的发育。在原砖带,残留物已经很少,且只是聚集在原砖结构有缺毁处。基本未引起原砖晶体结构上的变化。

硫化碱回转窑高铝砖

从熔渣的化学分析结果可以看出,SiO2AL2O3含量均达4%以上。此熔渣对炉衬高铝砖有明显的侵蚀。岩相分析结果给出了砖的熔损过程。硫化碱工业生产的副产物Na2O及盐类在生产过程中与原砖主成分SiO2AL2O3等作用生成了1000℃左右即可熔融的霞石,虽可促进莫来石、刚玉等晶体的发育、长大,但这还不足以抵消霞石所带来的副作用,造成炉衬熔损。通过以上分析表明,影响原砖使用寿命的主要因素是炸裂和剥落,其次是熔蚀。

针对硫化碱工业用一级高铝砖的损毁机理,研究生产一种抗硫酸钠侵蚀的抗剥落高铝砖,实验以高铝矾土为主要原料的高铝质新产品,新产品的抗热震次数较原来的产品提高了2倍,大大改善了砖的抗热震性能。抗渣试验也表明,由于新产品较原砖显气孔率低,提高了砖体的抗侵蚀能力。通过对一级高铝砖和新产品进行了重烧线测试,结果高铝砖出现微收缩,而新产品则保持轻微膨胀,保障了炉体良好的整体性。

结论1:硫化碱回转炉均热带衬砖的损毁,主要与急冷急热和强碱熔渣的侵蚀有关。2以高铝矾土为主要原料生产的新产品,显气孔率低,体积稳定性好,抗渣蚀,耐急冷急热。解决了一级高铝砖易剥落不耐蚀等问题。

关键词:回转窑   一级高铝砖   
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