熔块窑炉的侵蚀与改善的探讨

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1、熔块窑炉的侵蚀与改善的探讨摘要：熔块窑炉从结构上看与玻璃窑炉相似，但由于熔块的粘度大，以及烧成温度高的特性，决定了熔块窑炉在炉体结构和材料上要求更严格。本文以一台15m2待修的熔块窑炉为研究对象，分析了窑炉的结构,各部分耐火材料的选择，以及侵蚀损伤状况与侵蚀原因。并提出了改善窑炉的设想，从而使窑炉更加节能，性价比更高。关键词：熔块窑炉;侵蚀;改善;节能1引言熔块窑炉从结构上看与玻璃窑炉相似，但由于熔块的粘度大，以及烧成温度高的特性（通常为1550°C左右），决定了熔块窑炉在炉体结构和材料上要求更严格。以重油为燃料时，需要使用压缩空气进行雾化，加上重油热值很高燃烧时需要大量的助燃空气

2、，这些导致窑炉内部的气流速度很快且温度高，气流带起窑炉内的原料对整个窑炉炉体耐火材料进行冲刷，产生了很严重的侵蚀，大大地降低了窑炉的使用寿命。同时，燃烧产牛的废气也带走了大量的热量，使整个窑炉的能量利用率降低，损失了大量的能量。本文以一台15m2待修的熔块窑炉为研究对象，分析了窑炉的结构,各部分耐火材料的选择，以及侵蚀损伤状况与侵蚀原因，并提出了改善窑炉的设想•从而使窑炉更加节能，性价比更高。2耐火砖材的特性及使用部位目前，窑炉中部分耐火砖材料的特性及使用部分如表1所示。3窑炉的结构和主要部位耐火材料的侵蚀分析3.1窑炉的结构窑炉的结构示意图如图1所示。3.2窑炉主要部位的侵蚀情况

3、3.2.1蓄热室侵蚀情况蓄热室的侵蚀情况如图2所示。由图2(a)可以看到，蓄热室内的上层八角砖被侵蚀的都是孔洞，表血材质疏松。在远离小炉位置的八角砖被侵蚀的最严重，两个角落的八角砖均被侵蚀的已经倒塌，都塞了通风口。靠近两蓄热室之间的墙壁处，八角砖的侵蚀情况最为严重，由距离小炉越远侵蚀情况越严重，最里面的一排被侵蚀殆尽，稍近处仅剩下5个完整的八角砖。图2(b)中蓄热室内部的墙体也被侵蚀，顶部有些耐火砖已经脱落，墙体表层被侵蚀的很疏松。3.2.2小炉侵蚀情况火口整个墙被侵蚀的状况如图3所示。由图3可知，两个小炉Z间的墙柱被侵蚀的厚度变化较均一。小炉的顶部龙门架的电熔砖表面已经脱落，小炉

4、通风道墙壁也被侵蚀的很疏松，可以看到上部有耐火材料掉落，通道上堆了一层耐火材料的碎渣;火口周围原本很规则的梯形耐火材料已经被侵蚀的成为一片松软的碎渣，处于火口处的熔池池壁也被侵蚀成凹型;观察火口周围的墙壁上耐火材料被侵蚀成沙丘状，方向均向着小炉内部；火口两侧的宽度被扩大，整体呈喇叭状。3.2.3加料口侵蚀情况加料口部分被侵蚀示意图如图4所示。由图4可知，窑炉中与加料口等高平行的两侧被侵蚀的很严重，加料口侵蚀后最宽处有100cm,上下高有114cm。靠近火口一边与加料口齐平处到池壁的耐火砖原本的棱角被磨平，另一边虽然磨损程度相对较轻，但均岀现裂痕和孔洞，如图4Q)所示;加料口周围的耐

5、火材料已经完全碎裂，加料口两侧的耐火材料均被侵蚀的仅剩薄薄一层，有些部位己经被烧透，其中一侧的加料口旁边的耐火砖被侵蚀出一些像刮痕一样很深的痕迹;加料口上部与窑顶相接处侵蚀的很严重，有三排的耐火砖被侵蚀的仅仅残留一部分，有些位置的耐火砖已经脱落，如图4(b)所示，并且窑炉的加料口两侧的耐火材料均被侵蚀成喇叭状。3.2.4胸墙侵蚀情况左、右侧挂钩砖及熔池被侵蚀的状况如图5所示。由图5可知，右侧胸墙在挂钩砖上宽约50cm,长约140cm的范围内，耐火材料被侵蚀的很严重，大部分部位向里凹进去，有些部位的耐火砖己经裂开。左侧挂钩砖也被侵蚀的很严重，靠近加料口约100cm的范围内突出挂钩砖己

6、经被侵蚀殆尽，剩余的挂钩砖在上部和下部均被向内侵蚀，仅有6cm厚;左侧挂钩砖被侵蚀程度要大于右侧，有140cm长的挂钩砖突出的部位被侵蚀殆尽，剩余的部位最薄处仅有3cm厚。池壁被侵蚀的很深，两池壁之间的距离为270cm,靠近加料口的部位被侵蚀的很严重，向内凹的比较深。靠近加料口附近的耐火材料被侵蚀的很严重，侵蚀的走势均为凸起状，也就是靠近加料口和前墙拐角处侵蚀的最为严重。3.2.5窑炉前墙与流口处侵蚀情况窑炉前墙与流口处侵蚀示意图如图6所示。由图6可知，整个窑炉前墙与流口处侵蚀最严重，前墙被侵蚀成圆弧状。前墙的池壁被大面积的侵蚀和脱落，由于玻璃膏和粉尘的冲刷，使得池壁的厚度被侵蚀的

7、较为严重。流口四周的部位内部的耐火材料己经被完全侵蚀，露出了外面一层的耐火材料;有些耐火材料已经脱落，或者被侵蚀殆尽;有些部位近乎被烧穿。3.2.6炉顶侵蚀情况炉顶被侵蚀情况如图7所示。炉顶被粉尘和火焰冲刷出很多细小的空洞，原料与耐火材料发生共熔，这样使耐火材料表层质地变得很疏松。被烧熔的玻璃膏黏在炉顶上面,在玻璃膏滴落时会带走部分耐火材料，使得耐火材料被侵蚀，变形成倒置的水滴状。而窑炉前段长约2m的炉顶受侵蚀更加明显。3.3侵蚀状况分析通过对窑炉各部位的侵蚀状况进行