沸腾焙烧炉用耐火材料

沸腾焙烧是流态化技术在冶金工业上的具体应用。沸腾焙烧炉炉体结构如图17-1所示，炉体外壳一般由钢板焊制而成，其内衬由耐火材料所构成，炉体结构比较简单，整个炉体可分成上中下三部分。上部是炉膛，它包括沸腾层段和上部焙烧空间段，整个炉膛用耐火材料砌筑成中空的焙烧室，各种精矿的沸腾焙烧过程，就在炉膛进行。中部是炉底气体分布装置，通常称作空气分布板，其作用是支承炉内物料并均匀分布气体。下部是风箱，其作用是尽可能使气体从风管进入风箱的气体动压头转变成静压均匀分布，因此风箱的容积必须足够大。

一、炉体结构和耐火材料

炉体不同部位的结构和使用的耐火材料分述如下：

（1）炉底气体分布装置。炉底气体分布装置对炉内物料沸腾状态、增强气固接触、防止滞留物料，起着关键的作用，是焙烧炉正常生产很重要的部件。它必须满足下列要求：一能支承炉内物料；二能均匀分布气体并创造良好的起始流态化条件；三能抑制聚式流态化原生不稳定性的恶性引发。也就是要考虑气体从气体分布装置喷出的一瞬间的流型和湍流程度，创造一个良好的气固接触条件。

炉底气体分布装置结构是两种耐火材料构成隔热层的气体分布装置。在高温操作条件下，隔热层可保护花板不发生热变形或损坏，炉底花板由钢板制成，风帽由耐热铸铁或耐热合金钢制成，填料隔热层一般厚度为230〜250mm。

单一耐火材料隔热层耐火浇注料为铝酸盐耐火浇注料，其组成材料及配比如下：矾土水泥12%〜20%，高铝矾土熟料粉（粒度小于0.088mm的要大于85%）为0〜15%，高铝矾土熟料（粘度小于3mm的占15%，粒度3〜6mm的占20%，粒度6〜15mm占40%）外加水8%〜12％。

（２）炉墙耐火砖体。炉墙内衬一般采用粘土耐火砖砌筑，近年来新建的大型沸腾炉采用高铝耐火砖砌筑，在粘土砖或高铝耐火砖外面，砌筑保温砖（硅藻土耐火砖或高强轻质粘土砖、在保温砖与炉壳钢板之间填充绝热材料（石棉板、硅藻土）。

（３）燃烧道耐火砖体。沸腾焙烧炉沸腾层以上视炉膛直径大小设有1〜4个燃烧器，供烤炉和开炉加热炉料用，由于沸腾炉为圆柱形炉墙，而锥台形燃烧道要倾向沸腾层料面，使燃烧道砖体均为异型耐火砖，给设计和制造带来很大困难，且每一砖型的用砖数量有限，异型耐火砖的价格偏高。因此多数设计均用铝酸盐水泥耐火浇注料在现场浇制，给耐火砖块的设计、制造、现场施工都带来方便。

（４）炉顶结构。沸腾焙烧炉球形炉顶采用耐火砖砌筑或耐火浇注料浇灌而成。 耐火砖砌筑的球顶，球顶厚度常采用230ｍｍ、250ｍｍ或300ｍｍ，视炉膛直径大小而定，耐火砖砖形需根据球顶直径大小而配置若干种异型耐火砖，搭配砌筑或按每环一个砖型砌筑，常用砖体材质为耐火粘土砖或高铝砖。在耐火砖球顶外敷设约200ｍｍ左右绝热材料，绝热材料常选用轻质粘土砖、硅藻土、矿渣棉、蛭石及膨胀珍珠岩等。

耐火浇注料捣制成的炉顶，由于浇制炉顶的整体性较好，施工过程较简单，因此在中小型炉子上得到采用。

浇注炉顶可采用整体式浇注，也可根据炉顶直径大小分数片浇注，通常分作6〜8片。浇注炉顶厚度一般为200〜250ｍｍ。在炉顶上部再敷设100〜150ｍｍ绝热材料，如矿渣棉、蛭石等，上部盖18号25ｍｍ×25ｍｍ铁丝网，表面用1：2水泥砂浆抹面。

（５）其他。在炉体上尚设有投料口、排料口、人孔门，冷却装置的安装门洞、炉膛上部清理孔及排烟口等所用耐火材料的材质与炉墙相同。

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