窑发电锅炉工作原理

国内某知名炼钢厂现有2座150m3（1#、2#）和1座170m3（3#）的石灰竖炉，均以焦炭作燃料，用来焙烧炼钢用冶金石灰，随着钢产量的大幅度提高及转炉溅渣护炉技术的应用，冶金石灰需求量上升，3座竖炉均处于满负荷状态，按照往年情况每3-4年竖炉大修1（更换全部炉衬砖），这样平均每年都有1座竖炉大修，大修期间冶金石灰需外购，质量、产量均不稳定，对转炉炉钱操作带来不利影响，以下是对碱性砖砌筑石灰窑炉工作层的因素分析：

（1）窑壁效应：混料式竖窑存在不可避免的“窑壁效应”，而石灰煅烧时低温（正常煅烧温度1150℃）慢烧的操作，炉内供风压力较低，可形成较大的“窑壁效应”，使炉周围易出现1400℃的高温，大面积的石灰竖炉周助燃风可以得到很好的预热，在煅烧带炉壁形成1400-1500℃的高温，当炉衬为黏土砖或高铝砖时，会很快损坏。

（2）局温反应：石灰石碱性氧化物，能与黏土砖、高铝砖在高温下发生化学发应，其中CaO与砖中A12O3可以产生不一致熔融温度为1545℃的3Ca0·A12O3，由于原燃料带入的杂质中含有Fe203，还可以产生熔点为1415°的4Ca0·Fe203·A12O3。在竖窑的高温区域，当局部产生超过1400℃的高温，炉衬为黏土砖或高铝砖，则此部位的衬砖就会产低熔物熔化而熔融损毁，而在正常的煅烧范围内，由于燃料灰分（SiO2、Fe203、A12O3）等与石灰石带入的杂质（泥沙中含有K20、Na2O）参与，石灰与黏土砖、高铝砖中的A12O3化合形成以3Ca0·A12O3为基质的四、五元矿物，熔点更低。

（3）结瘤：黏土质和高铝质炉衬易形成炉结瘤，结瘤的形成破坏力炉内助燃气体的正常运行，物料下行亦不顺，进而形成偏窑，使石灰中既有生烧又有过烧，质量较差，在竖炉操作上不得不进行打瘤作业，作业条件很差，而且瘤块在打落成自然脱落时会把炉衬砖拉断，当炉衬残存不多时，还会发生局部炉衬砖拉脱并导致其上部衬砖的脱落。

（4）变更砖的材质：采用磷酸二氢铝不烧砖工作时，它是磷酸铝结合高铝质耐磨砖，由于磷酸二氢铝是氢氧化铝与磷酸制得的一代磷酸铝，具有较强的凝胶性，同时由于磷酸二氢铝本身是磷酸铝与高铝质耐火材料作用的结果，这种材料在高温环境下（1300-1500℃），一般含有较多的剥落相，特别是当材料中含有较多的Si02较多时，随着SiO2含量的提高，玻璃相含量的提高就更显著，由于存在上述有利于固相与液相烧结的因素，这种材质的气孔率比普通烧成砖底，表面不易湿润，熔渣不宜渗入其内，故一般皆具有较高的抗渣性，其常温强度和弹性模量都较高，耐磨性也好。

（5）镁砖的性能分析：镁砖耐火度虽然较高吗，但由于其基质组合成分主要是CMS-M2S系统，其荷重软化温度不高（1500℃左右）。焦炭燃烧点呈点状分布，局部燃烧温度很高（与风速与焦炭粒度有关），很可能达到或接近镁砖的荷重软化温度，造成衬砖软化，影响衬砖的使用寿命，同时镁砖热震稳定性较差（2-3次），在料为部位（上炉门下0.7m）受到料位上下波动、停送助燃风的影响，温度变化较大，不利于镁砖工作。