豎窯內襯結構一般分為與物料接觸的工作襯和起隔熱保護作用的隔熱襯,工作襯為一層結構、隔熱襯為一到二層結構,工作襯和隔熱襯按其工作部位的不同,采用不同的耐火材料砌筑。
干燥、預熱帶
對于窯頂部的干燥帶使用的耐火材料,因使用溫度較低,窯溫對其影響不大;但投入石灰在會造成激烈的磨損,而且石灰石帶有的水分會引起耐火材料組織脆弱,故所用閉火材科要具有抗機械磨損能力。而且,耐火材料對爐氣的耐侵蝕能力也至關重要。
對于預熱帶了作村耐火材料必須具備以下性質:
(1)有致密的組織結構;
(2)有良好的耐磨性;
(3)耐壓強度大;
(4)對于來自CO、SO2、Cl2等的侵蝕、脆化的抵抗能力大;
(5)對溶渣的耐蝕性強。
(6)有足夠的抗剝落性等。
雖然預熱帶工作襯耐火材粒要求同時具備上述性能,但到目前為止,凡致密性、耐磨性好的耐火材料旺旺抗剝落性較差,很難兩全。
焙燒帶
石灰石分解,石灰和磚襯的化學反應均發生在焙燒帶,可時焙燒帶工作襯耐火材料還要承受下降爐料的磨損。焙燒帶工作襯耐火材料之選用應特別注意抵抗與石灰反應的性能,其組織結構要穩定,焙澆帶工作襯耐火材斜應具有以下性能:
(1)具有一定的荷重軟化溫度;
(2)耐腐蝕性好;
(3)高溫狀態下組織穩定;
(4)抗熱震性強;
(5)銜磨性好;
以往,焙燒帶多使用SiO2-AIO3系黏土質耐火磚、高鋁磚和硅線石質耐火磚,近年來也有采用與右灰反應少、化學穩定性好的堿性耐火磚,對于燒嘴宜采用剛玉莫來石質或鎂尖晶石質材料。焙燒帶工作襯耐火材料與石灰的反應,在用SiO2-AlO3系耐火材料的場合一般會生成的礦物是鈣長石、鈣(鋁)黃長石。
耐火磚被侵蝕的主要原因是與石灰反應生成玻璃相,它向磚的內部滲透,破壞顆粒間的結合,逐步侵蝕。在用黏上磚時.玻璃相的生成量比用高鋁質和硅線石質耐火磚時多,故耐腐蝕性差,但是使磚的氣孔率降低其抗蝕能力就增強。因而,應使用致密質耐火磚以提高耐蝕性。在用堿性耐火磚時,磚中的鎂橄欖石2MgO·SiO2和石灰反應,隨后與鉻礦反應生成鈣鎂橄欖石和鎂鈣硅石、鎂黃長石、鐵酸二鈣等而將恪礦分解,因而加速侵蝕。但和SiO2--AlO3系相比。在同等溫度下,這些反應的速度很慢,顯示出優異的耐蝕性。這是因為對耐火磚的成分和石灰同樣屬堿性,難以發生化學反應。然而,因為翍性磚大蛋使用的恪鎂質耐火磚易發生爆裂和組織脆化,產生剝離和磨損而逐漸損耗,所認,為進一步謀求長壽化而使用鎂質或鎂尖晶石質耐火磚。
冷卻帶
因為燒好的石灰帶有相當多的熱量移動,并被冷卻,所以冷卻帶工作襯需要使用耐磨性和抗急冷急熱的對剝落性優異的耐火磚。冷卻帶工作襯耐火材料必須有以下性能:
(1)優良的耐磨性;
(2)優良的耐剝落性;
(3)具有致密的組織結構等。直到現在,一直使用致密耐磨性好的高鋁磚和具有百剝落性的耐火黏土磚。對耐火材料而言,冷卻帶的損傷不會影響整個窯休的壽命。
豎窯工作襯的厚度應根據窯的大小、斷面形狀及實際使用經驗確定,一般宜為300mm,薄不宜小丁230mm。豎窯找工作襯示意圖8-41如圖所示。豎窯的隔熱襯一般根據使用部位的溫度、要求的隔熱效果和墻體厚度、祈承受的壓力等情況選擇單層或雙層材料及厚度。在設計豎窯內材的各層材質厚度及總厚度時。除考慮爐襯材料的壽命外,還必須考慮向爐外散熱的問題。為了選擇爐壁厚度和所要使用的筑爐材料,有必要根據護壁濕度、 蓄熱量、熱收支的平衡等,計算出窯壁各界處的溫度、熱流量和蓄熱量。以下是依據窯壁傳熱的多次熱工計算來確定焙燒帶窯襯的材質結構。