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          2021-12-24 次閱讀 行業新聞

          機械應力對耐火磚使用壽命的影響

          機械應力對耐火磚使用壽命的影響

          機械應力是物體由于外部變形而在物體各部分之間產生相互作用的內力,以抵抗這種外部因素,并試圖將物體從變形后的位置恢復到變形前的位置。當窯內耐火磚的機械應力超過自身強度時,磚在應力作用下會局部或全部損壞。

          機械應力的主要原因有兩個:

          1、橢圓形變形。由于回轉窯內襯磚、窯材料和氣缸本身的重量等綜合因素,在重力和熱負荷的作用下,氣缸的圓形截面變為橢圓形。當窯運行時,橢圓對耐火磚產生機械應力,橢圓度越大,機械應力越大。橢圓度變化產生的剪切應力作用于每個環磚的切割方向,導致磚環剝落。一剝皮厚度均勻、堅硬。

          2、回轉窯的軸偏移?;剞D窯由輪帶、托輪、托輥支撐,其軸應為窯段圓中心點的連接,但在窯缸安裝和部分缸切割更換后,或窯體運行一段時間后,窯熱系統不穩定,在熱負荷和負荷的作用下,窯軸會產生偏移。之后,經過長時間的運行,輪帶和輥磨損、輥外部和內部偏差,各支點的負荷條件會發生變化,特別是當支點負荷過大時,容易造成輥軸瓦燒損、輥帶和輥表面異常剝離或裂紋,進一步加劇窯軸偏移;耐火磚擠壓變形損壞或脫落。耐火磚損壞后,形狀深度不同。
          機械應力對耐火磚使用壽命的影響

          熱應力對耐火磚使用壽命的影響

          熱應力是指當溫度變化時,由于外部約束和內部部件之間的相互約束,物體不能完全自由膨脹和收縮而產生的應力。高溫熱膨脹容易使耐火磚產生軸向膨脹和擠壓應力,這是窯內耐火磚剝落和損壞的重要原因之一。以鎂鉻或尖晶石磚為例。1400℃時的膨脹率可按1.6%計算。長198mm的耐火磚膨脹率可達3.17mm。如果如此大的膨脹不能正確地留下環縫,過大或過小都會使耐火磚抽簽、脫落、剝落,嚴重縮短耐火磚的使用壽命。

          對耐火材料使用壽命的影響

          生產操作對耐火磚使用壽命的影響機制復雜,因素較多,主要從以下兩個方面進行分析

          1、煅燒溫度過高造成的磚損傷。新型干法預分解窯內火焰溫度可達1700℃以上。此外,其過渡帶、燒成帶、冷卻帶、窯頭罩、冷卻器喉部、高溫區、噴嘴外部的工作溫度也遠高于傳統窯相應部位。即使采用X耐火材料,大型回轉窯的過渡帶,燒成帶和冷卻帶的窯襯壽命一般為0.5~1年,短的甚至只有3~5個月;窯口和噴嘴襯里的使用壽命一般只有0.5~1年甚至更短;窯頭罩和冷卻器喉部窯襯里的使用壽命約為2年。在試生產階段,回轉窯的運行率一般只有70%~75%甚至更低,很少能達到85%~90%。如果加入預熱器,分解爐運行不良,入窯材料分解不穩定,會經常改變窯內各工藝帶的位置,必然導致窯內運行不穩定,窯襯損壞更快。比如煅燒溫度過高,會對窯內熔坑造成損壞,見圖5中圈出的部分。

          2、窯速快造成的磚損傷。新型干法預分解窯的速度通常在3~3.7r/min以上,甚至在4r/min以上,回轉窯筒的線速超過1m/s。在高速、大直徑、高溫的新型干法窯中,窯襯的熱應力、機械應力和化學侵蝕的綜合破壞效應遠大于傳統窯。這就要求新型干法窯在冷熱條件下具有足夠的強度和穩定性。

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