回轉(zhuǎn)窯多采用高鋁質(zhì)或堿性磚單層砌筑,由于其導熱系數(shù)較大,致使窯殼溫度較高(300℃左右),熱量損失大,能耗高。而采用保溫板、纖維棉或輕質(zhì)隔熱磚等雙層或多層砌筑形式雖能降低窯殼溫度,但由于窯體的轉(zhuǎn)動會引起磚體和隔熱層之間的錯位和松動,整體性不好,容易出現(xiàn)掉磚甚至垮塌。采用復合磚,就能有效解決這一問題,重質(zhì)層和半輕質(zhì)層復合一體,既降低了窯殼溫度,還能保證窯體轉(zhuǎn)動過程中的整體性,同時還可減輕內(nèi)襯重量,利于回轉(zhuǎn)窯運行。
復合磚研制的關鍵在于重質(zhì)層與半輕質(zhì)層結(jié)合部位的穩(wěn)定性及結(jié)合強度,經(jīng)過試驗可知重質(zhì)與半輕質(zhì)復合應滿足以下兩個條件:
(1)用于復合的重質(zhì)與半輕質(zhì)基質(zhì)料材質(zhì)應相近。差異較大的兩種材料復合很難得到好的復合強度。
(2)重質(zhì)與半輕質(zhì)體積密度差異不能太大。體積密度差異大會在結(jié)合處因燒成收縮不一致產(chǎn)生裂紋,經(jīng)多次試驗,與莫來石耐堿磚復合的半輕質(zhì)材料體積密度在1.8g /cm-3左右最合適。
1:復合磚型設計
大型回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯磚一般采用長200〜250mm的刀口磚砌筑,內(nèi)襯厚度 230〜270mm,復合磚半輕質(zhì)層一般采用80mm厚,與重質(zhì)層鍋齒形結(jié)合,如下圖所示。
2:產(chǎn)品制備
重質(zhì)材料與半輕質(zhì)材料分別混碾,成型時分別稱量,在加料時加隔板并定位,采用630t壓機成型后烘干,1410℃燒成8h,產(chǎn)品見圖4,復合磚半輕質(zhì)層性能檢測結(jié)果列于下表。
3:熱傳導計算
按燒成帶窯內(nèi)溫度1200℃,環(huán)境溫度30℃進行窯體傳熱計算,計算所得窯殼溫度列于表7 。通過計算可知,使用復合磚可使窯殼溫度降低50℃左右,這樣大大減少了窯體散熱損失 ,降低能耗達5%以上。