复合砖属于一种建筑砖块。由内芯及外壳两部分组成,内芯是由低强度材料做成的实心体,如水泥膨胀珍珠岩;外壳是由高强度材料做成的,如水泥沙浆。
复合砖在氧化铝回转窑上的应用
如何合理使用窑衬材质达到延长窑衬
寿命,并降低回转窑筒体表面散热损失,是当前赶超先进水平的一项艰巨任务。筒体表面散热损失约占总热耗的17%。因此,在窑内使用隔热窑衬,以降低筒体表面温度,减少筒体表面散热损失,是降低能耗,保证设备经济安全运转的一条重要途径。
熟料窑的分解带及烘干带试用了高铝复合砖和耐碱复合砖,实践证明隔热效果明显,使用周期长,确实很有推广价值。
试用环境
回转窑窑衬基本上以粘土砖为主,用粘土砖作窑衬,其自身比重大,导热率高,给窑体设备带来一些不利因素,致使齿箱中的润滑油冒烟着火,轻则造成停产,重则窑体变形报废。为了解决这一问题,在熟料窑窑体外壳和内衬砖之间加用过隔热耐火砖,耐火纤维等。但由于这些隔热耐火材料的强度过低,当点火起动时,窑壳不但不能与内衬砖相对同步运转,而且将隔热砖严重搓碎,致使内衬砖大面积的脱落,不得不重修。后来改为自制的石棉保温砖,不论在降低筒体外表温度,还是整个窑体安全运转以及产品质量的提高等方面均取得了良好的效果。但由于石棉保温砖与重质工作层不能很好地结合在一起,在运转过程中造成隔热层与工作层脱落,使得内衬砖松动掉砖,虽然达到了一定的节能目的,但施工麻烦,双层砌筑施工工期长,所以随着施工工期的缩短而终止。
复合砖的选择
在选择窑内衬砖时,我们虽然以降低窑体外表温度和节能为目的,但把使用安全及施工简便作为首要条件考虑。因此,必须研制一种既要适应于回转窑苛刻操作条件的耐火工作层,又要具有足够强度的保温隔热层,且能保证回转窑窑体与窑衬砖安全运转的回转窑窑衬用复合砖。
经过努力,研制成功了不烧高铝复合砖和不烧耐碱复合砖。该砖具有高温强度高,抗浸蚀性强、抗热震稳定性好、导热系数低等特点。
施工
在熟料窑烘干带砌筑耐碱复合砖13. 7 m,在熟料窑的分解带和烘干带砌筑高铝复合砖和耐碱复合砖共35. 7 m。施工时除变径部位是环砌外,其他部位均采用沿窑轴线纵向错缝法砌筑。按氧化铝回转窑窑衬常规施工规范进行操作,泥浆是科光871泥浆。由于复合砖吸水性小,冬季施工时,泥浆凝固得太慢,严重影响施工。现已研制出与复合砖配套的泥浆GW- 10,其施工性能和高温性能都优于科光871泥浆。
效果分析
隔热效果
用同一种测温仪分别对窑烘干带的耐碱复合砖及其相邻的粘土砖筒体表面温度进行测定,每次对各测温点的测温为窑体旋转一周的连续测量的平均温度。窑所砌筑的高铝复合砖及耐碱复合砖的筒体表面温度进行测定。
六个测温点粘土砖的温度高于7、8、9、10四个测温点复合砖的温度平均,为100 ℃左右,即烘干带使用耐碱复合砖比使用粘土砖筒体表面降低了100℃左右。
测温点1、2、3、4、5都是高铝复合砖,筒体表面温度平均为215℃ ,比砌筑粘土砖时285℃降低了70℃左右,烘干带的耐碱复合砖表面筒体温度降温效果更明显,平均在100 ℃以上。
节能效果
以回转窑为例,按环境风速为零,全年平均气温20 ℃计算筒体散热损失,砌筑高铝复合砖时,筒体表面降温70 ℃左右,砌耐碱复合砖筒体表面降温100℃ , 即分解带砌粘土砖时筒体表面温度为285℃ ,砌高铝复合砖时筒体表面温度为215℃ ,烘干带砌粘土砖时筒体表面温度为270 ℃ ,砌耐碱复合砖筒体表面温度为170℃。
烘干带 3. 8 m砌筑耐碱复合砖13. 7 m,窑的运转率按88% 计算, 则一年的节能量为: Q =37285716. 54 M J。煤的发热量按24 M J/kg 计,则一年实际节煤1554 t ,一年的节煤费为46. 6万元,扣除多投入的材料费25万元,一年净节约21. 6万元,这是按相同使用周期计算的。实际上复合砖的使用周期是粘土砖的1. 5倍,实则年净节约32万元之多。