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各炭素材料生产窑炉用耐火材料性能分析

发布日期： 2016-04-14 00:00:00 阅读量（813）作者：

炭素材料生产窑炉用耐火材料主要包括砌筑炭素原料煅烧炉、焙烧炉和石墨化炉所用的耐火材料。

原料煅烧炉用耐火材料

该炉采用煤气或重油作燃料，工作温度为1200～1350℃。常用炉型为罐式炉和回转窑，其衬体用粘土砖、高铝砖和硅砖砌筑，使用条件好，炉子寿命长。

罐式炉用耐火材料

该炉炉型分为顺流式(图1)和逆流式两种。罐式炉是由炉体尺寸相同的煅烧罐组合而成，每4个罐为一组，每座炉子有2～6组煅烧罐。罐式炉罐体及火道的工作层一般采用硅砖砌筑。罐体工作层外侧和火道砌体、蓄热室及烟道等部位的工作层采用粘土砖砌筑。其外墙全部用红砖砌筑，用金属框架和拉杆紧固炉体。罐式炉的使用寿命一般约为8a。

罐式炉用耐火材料

该窑筒体内衬一般采用高铝砖或磷酸高铝质不烧砖砌筑。窑头和窑尾安装密封罩，防止冷空气吸入，以减少氧化损失，罩的内衬一般用粘土砖砌筑。回转窑的使用寿命一般为200～300d；如窑内衬非工作层采用轻质耐火浇注料浇灌，工作层则用Al2O3含量为75％的高铝质耐火浇注料，其整体性好、强度高、抗磨损，因而使用寿命优于砖砌的，寿命可达1a。

煅烧罐烧炉和二次焙烧炉

操作温度为1000～1250℃。为了提高半成品的性能，需经沥青浸渍处理，再进行二次焙烧。二次焙烧炉的操作温度为650～700℃。半成品焙烧应用较普遍的是环式焙烧炉(图2)。

图3石墨化炉示意图：1-炉体侧保温活动墙；2-炉头石墨块衬；3-石墨粉填充层4-炉头碳块衬；5-电极；6-粘土砖砌体环式焙烧炉分为带盖式炉和敞开式炉，又分为有火井和无火井两种。中国普遍采用带盖式炉。该炉由焙烧室、料箱加热墙、炉盖和烟道等部分组成。每座环式焙烧炉有18~36个焙烧室，分两列连续排列，前后室加热火道的烟气，既能够串通又可以切断。同时，还能将8~10个焙烧室组成一个火焰串联系统，实现按环形分段加热。在每个焙烧室内，砌成若干个尺寸相同的料箱，箱的四壁用空心异型粘土砖或高铝砖砌筑，砖芯上、下对齐，形成垂直加热火道(即加热墙)。焙烧炉最外层为红砖墙或混凝土墙，非工作层用粘土质隔热砖或漂珠砖砌筑，工作层均用粘土砖砌筑。为了增强炉图2带炉盖有火井的环式炉半成品焙烧炉用耐火材料该炉炉型按结构特点分为环式炉、倒焰窑和隧道窑，按生产工艺分为一次焙362衬的整体性和节约能源，非工作层可用体积密度为1．2g/cm3。的轻质耐火浇注料浇灌，工作层则用粘土结合或低水泥耐火浇注料。环式焙烧炉的使用寿命一般为8～10a。

石墨化炉用耐火材料该炉种类较多，应用较广的是结构简单的电阻炉，常用炉型为艾奇逊式石墨化炉(图3)。它由炉头、炉体(炉床)及供电系统组成。炉体呈长条形，炉体两端为炉头，其底、顶和侧墙用粘土砖砌筑，内墙用石墨块外墙用碳块砌筑，当安装完电极后，用石墨粉填充密实，以防止电极氧化，并起密封和保温作用。炉底用粘土砖砌筑，两侧墙用粘土砖砌筑，也可用耐火浇注料预制块作为活动墙。石墨化炉的使用寿命，即炉头的寿命约为20次。