水泥工业用耐火材料选型及使用教材课件.ppt
2023年1月21日星期六12时59分12秒,1,水泥工业用耐火材料选取,2023年1月21日星期六12时59分12秒,2,水泥历史,原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆，曾被用于砌筑石块和砖块，这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。它为现代水泥的发明奠定了基础。1824年，英国泥水工J阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和后加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥同英国附近波特兰小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰水泥。人类最早是利用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧水泥熟料。1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高了水泥的产量和质量。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,3,英国一家工厂（1928）,工厂遗址,2023年1月21日星期六12时59分12秒,4,山西阳泉生产矾土的窑河南也有大量类似的窑工艺落后，污染环境,2023年1月21日星期六12时59分12秒,5,1905年湿法回转窑出现。1910年土立窑得到了改进，实现了立窑机械化 连续生产。1928年德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、回转窑综合分析研究后，创造了带回转炉箅子的回转窑，为了纪念发明者与创造公司，取名为“立波尔窑”。1950年，悬浮预热器由德国发明成功并开始应用，大幅度降低了熟料生产的热耗，极大地提高了生产规模。20世纪60年代初，日本将德国的悬浮预热器回转窑技术引进后，于1971年开发了水泥窑外分解技术，从而揭开了现代水泥工业的新篇章，并且很快在世界范围内出现了各具特点的预分解窑，形成了新型干法生产技术。随着原料与均化、生料均化、高功能破碎和粉磨，环境保护技术和X射线荧光分析等在线检测方法的配套发展，加上电子计算机和自动化控制仪表等技术的广泛应用，使新型干法水泥生产的熟料质量明显提高，能耗明显下降，生产规模不断扩大。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,6,世界水泥工业的发展趋势,1、大型化：单机产量已达11000t/d；2、自动化：采用计算机及集散控制技术，大大提高了控制管理能力，提高了生产效率；3、高效节能化：到目前为止，世界先进水泥工业企业单位产量电耗最低可达60kwh/t.ck，煤耗最低可达80kg/t.ck；4、环保生态化：新型干法水泥企业采用先进收尘设备，严格控制粉尘排放与噪声污染，环境优美，资源也得到了充分利用。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,7,我国水泥发展,最早的水泥厂天津启新洋灰公司周学熙的天津启新洋灰公司建于一九六年。广州的士敏土厂，民族资本家代表湖北水泥厂，建于一九七年。清末光绪33年创建的大冶湖北水泥厂，是中国近代水泥工业最早的两家水泥厂之一。（华新前身）湖广总督的张之洞在洋务运动中出示招商，通过官督商办的形式创建的。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,8,水泥窑用耐火材料,1、立窑（Shaft kiln)土立窑和机立窑2、回转窑(cement rotary kiln)又分为湿法和干法,生产设备：,也用来生产石灰、镁砂、焦宝石等耐火原料或工业矿物,也用来生产或处理原料，比如矾土、白云石、氧化铝煅烧、生石灰、铁矿石烧结等,2023年1月21日星期六12时59分12秒,9,立窑结构,1、钢壳2、保温隔热层3、耐火窑衬,2023年1月21日星期六12时59分12秒,10,机立窑用耐火材料,浙江长兴，河南新密,2023年1月21日星期六12时59分12秒,11,回转窑,1、湿法窑A、窑内带有链条的长窑，一般长度大于100米B、带料浆蒸发机窑C、带余热锅炉窑用途：水泥生产，化工、冶金等行业,A、中空干法窑B、带预热锅炉窑C、立波尔窑(lepol)D、悬浮预热器窑(新型干法窑）SPNSP用途：水泥，石灰，矾土，氢氧化铝，碳素等,2、干法窑,2023年1月21日星期六12时59分12秒,12,冷却带,煅烧带,过渡带,固相反应带,预分解窑没有干燥预热带,窑口,2023年1月21日星期六12时59分12秒,13,铜陵海螺万吨线掠影,2023年1月21日星期六12时59分12秒,14,回转窑用耐火材料,损坏原因：1、温度因素不同位置温度差异显著，材料也应该，比如窑口和窑尾温度差异五六百度2、化学侵蚀碱含量高，必须耐碱侵蚀3、机械磨损熟料对内衬的磨损,2023年1月21日星期六12时59分12秒,15,回转窑用耐火材料,主要品种有：碱性耐火材料铝硅系耐火材料隔热耐火材料不定形耐火材料（浇注料）,2023年1月21日星期六12时59分12秒,16,2023年1月21日星期六12时59分12秒,17,其它,冷却机：磷酸盐结合高铝砖，预热器：工作层：耐碱砖，耐碱浇注料，隔热层：隔热砖，硅藻土砖，硅酸钙板风管：工作层：耐碱砖，耐碱浇注料，隔热层：隔热砖，硅藻土砖，硅酸钙板,2023年1月21日星期六12时59分12秒,18,工作状况，从窑头方向看,窑内衬材料安装示意图,2023年1月21日星期六12时59分12秒,19,2023年1月21日星期六12时59分12秒,20,水泥窑用耐火材料发展趋势,1、长寿2、环保,欧洲大陆：完全无铬化或低铬化日本：61座回转窑，90采用无铬砖，10采用含铬砖美国，1992年，含铬砖和无铬砖比例为92：8；1996年为40：60经济利益和法规,欧洲有严格的环保标准，甚至对于水泥中的含铬量都做了限定。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,21,中国,大量使用镁铬砖;大中型水泥窑部分采用无铬砖，且部分为进口产品。比如奥镁（RHI），雷法（Refratechnik)，沃尔发(Wolfram)，美农(Mino)，品川(Shinagawa)，黑崎(Korosaki-Harima)等原因：（1）环保法规不完善；（2）成本问题，镁铬砖挂窑皮性能好，抗水泥孰料侵蚀性能优异。（3）使用习惯。,2023年1月21日星期六12时59分12秒,22,替代产品碱性产品,白云石砖镁砖镁尖晶石砖镁铁尖晶石砖镁钙锆砖增锆白云石砖,水泥窑中实现无铬化是完全可能的！,2023年1月21日星期六12时59分12秒,23,水泥窑用烧成带耐火材料设计理念,高耐渗透性，高耐熔型，高耐热冲击性，及优良的抗氧化还原性和弹性结构。（雷法，奥镁）研发路线：雷法：镁尖晶石砖奥镁：镁尖晶石砖、镁铁尖晶石砖、,水泥回转窑热负荷很高。砖承受的热应力很大,2023年1月21日星期六12时59分12秒,24,2023年1月21日星期六12时59分12秒,25,雷法水泥窑用耐火材料指标,MAGPURE93,高耐渗透性，高耐熔型，高耐热冲击性，及优良的抗氧化换原性和弹性结构,2023年1月21日星期六12时59分12秒,26,一些新问题：,碱、硫含量高；工业废弃物成为燃料；水泥回转窑被用来处理城市垃圾，无污泥等，耐火材料所面临的的条件更苛刻。,
