Damage analysis of periclase-spinel refractory bricks in sleeve lime kiln arch bridge

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2021.02.012

Abstract

Abstract:

The basic structure of annular sleeve lime shaft kilns and their refractories application were summarized.The damage mechanism of the periclase-spinel bricks for the core arch bridge of sleeve lime shaft kiln was analyzed.Suggestions on how to improve the service life of arch bridge in sleeve lime shaft kilns were put forward.

Key words: periclase-spinel brick, lime sleeve kiln, bridge arch, damage mechanism

摘要：

概述了环形套筒石灰竖窑的基本结构及其耐火材料的使用情况,分析了套筒石灰竖窑中核心部位拱桥使用的方镁石-尖晶石砖的损毁机制,并针对如何提高套筒石灰竖窑中拱桥的寿命提出了建议。

关键词: 方镁石-尖晶石砖, 套筒石灰窑, 拱桥, 损毁机制

CLC Number:

TQ175

Li Renjun, Zhang Ling, Li Yong, Guo Yingying, Tan Shangrong. Damage analysis of periclase-spinel refractory bricks in sleeve lime kiln arch bridge[J]. Refractories, 2021, 55(2): 144-147.

李人骏, 张玲, 李勇, 郭莹莹, 谭上荣. 套筒石灰窑拱桥用方镁石-尖晶石耐火砖的损毁原因分析[J]. 耐火材料, 2021, 55(2): 144-147.

Figures/Tables 2

References 33

[1]	郭世汉. 活性石灰在冶金生产中的应用[J]. 耐火与石灰, 2007, 35(5):1-2.
[2]	刘俊光. 中国大型石灰窑现状及发展趋势[J]. 耐火与石灰, 2010, 35(1):1-3.
[3]	PIRINGER H. Lime Shaft Kilns[J]. Energy Procedia, 2017(120):75-95.
[4]	邹琳江, 邹得球, 陈江林. 套筒石灰窑的发展概况[J]. 工业炉, 2007(2):12-14+24.
[5]	罗琨. 套筒式竖窑工艺特点及其相关工艺配置[J]. 武钢技术, 2002, 40(1):51-55.
[6]	陈贯卓. 环形套筒窑工艺装备技术的应用研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2007.
[7]	彭辉, 周勤. 套筒石灰窑拱桥碹拱砖损坏原因与解决方法[J]. 耐火与石灰, 2016, 41(6):5-8.
[8]	陆正明, 虞帮俊. 基于服役技术状况的套筒窑窑衬维修策略[J]. 工业炉, 2020, 42(2):45-47.
[9]	陆正明. 贝肯巴赫环形套筒窑窑衬技术发展进程[J]. 工业炉, 2012, 34(5):45-48.
[10]	章道运, 孟庆新. 套筒石灰窑用镁铝尖晶石砖的研制和应用[J]. 耐火材料, 2007, 41(5):362-365.
[11]	施诚, 万强, 励军. 石灰套筒竖窑在恶劣使用条件下耐材的破损分析[J]. 耐火与石灰, 2012, 37(2):20-23+26.
[12]	SALOMAO R, PANDOLFELLI V C. Magnesia sinter hydration-dehydration behavior in refractory castables[J]. Ceramics International, 2007, 34(8):1829-1834. DOI URL
[13]	AMARAL L F, OLIVEIRA I R, SALOMAO R, et al. Temperature and common-ion effect on magnesium oxide (MgO) hydration[J]. Ceramics International, 2009, 36(3):1047-1054. DOI URL
[14]	汪雷. 套筒石灰窑下拱桥损毁分析及改造的可行性研究[J]. 安徽冶金, 2004(4):9-14.
[15]	彭西高, 王晓利, 吴学真, 等. 氧化铝基耐火材料的高温耐磨性[J]. 北京科技大学学报, 2010, 32(8):1035-1040.
[16]	SIMMAT R, BRUGGMANNC C, KRAUSE O, et al. High temprature abrasion resistance of refractory products[C]// Proceeding of UNITECR’07,Dresden,Germany, 2007:514-517.
[17]	石干, 张伟. 耐火材料耐磨性的研究[J]. 耐火材料, 2019, 53(1):71-75.
[18]	高全. 环形套筒窑下拱桥受损现象分析[J]. 耐火与石灰, 2008, 33(1):1-3.
[19]	刘慧, 赵玉荣. 套筒式竖窑拱桥烧损问题的模拟分析[J]. 工业炉, 2014, 36(5):11-14+32.
[20]	DAI, Y J, GRUBER D, HARMUTH H. Observation and quantification of the fracture process zone for two magnesia refractories with different brittleness[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2017, 37(6):2521-2529. DOI URL
[21]	BELGACEM S, GALAI H, TISS H. Qualitative and quantitative investigation of post-mortem cement refractory:The case of magnesia-spinel bricks[J]. Ceramics International, 2016, 42(16):19147-19155. DOI URL
[22]	GHOSH A, SARKAR R, MUKHERJEE B, et al. Effect of spinel content on the properties of magnesia-spinel composite refractory[J]. Journal of the European Ceramic Society, 2004, 24(7):2079-2085. DOI URL
[23]	魏浩源, 宋信信, 曾建刚. 浅析石灰石分解特性与石灰窑结瘤的关系[J]. 纯碱工业, 2019(1):16-18.
[24]	刘俊海, 张宝吉. 石灰竖窑结瘤原因分析和预防措施[J]. 耐火与石灰, 2013, 38(1):15-17.
[25]	孙嫚嫚. 渣和方镁石-尖晶石材料的相互作用研究[D]. 武汉: 武汉科技大学, 2011.
[26]	李楠, 顾华志. 耐火材料学[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2012:163.
[27]	郑连营, 王健东, 杨晓峰, 等. 套筒石灰窑用特种镁砖的损毁分析[C]// 第十二届全国耐火材料青年学术报告会论文集,大连, 2010:158-159.
[28]	陈肇友. 相图与耐火材料[M]. 北京: 冶金工业出版社, 2014:13.
[29]	GERLE A, PODWÓRNY J, WOJSA J, et al. High temperature gaseous corrosion resistance of MgO-containing refractories—A comparative study[J]. Ceramics International, 2016, 42(14):15805-15810. DOI URL
[30]	CAULEY R, 梁训裕. 钒对碱性耐火材料的影响[J]. 国外耐火材料, 1990(12):4-6.
[31]	陈树江, 刘耀闻, 李国华, 等. 替代燃料对水泥窑用方镁石-复合尖晶石材料的侵蚀[J]. 耐火材料, 2015, 49(3):161-164.
[32]	FERNANDEZ B, ALMANZA J M, RODRIGUEZ J L, et al. Corrosion mechanisms of Al₂O₃/MgAl₂O₄ by V₂O₅,NiO,Fe₂O₃ and vanadium slag[J]. Ceramics International, 2011, 37(8):2973-2979. DOI URL
[33]	高振昕. 玻璃熔窑蓄热室的理论与实践概述——格子体的30年进展[J]. 国外耐火材料, 2000(1):3-13.

项目	方镁石-尖晶石砖
w(MgO)/%	87.9
w(Al₂O₃)/%	10.5
w(SiO₂)/%	0.3
体积密度/(g·cm^-3)	2.95
显气孔率/%	16
常温耐压强度/MPa	65
荷重软化温度/℃	>1 700
抗热震性(风冷,900 ℃)/次	>16

项目	方镁石-尖晶石砖
w(MgO)/%	87.9
w(Al₂O₃)/%	10.5
w(SiO₂)/%	0.3
体积密度/(g·cm^-3)	2.95
显气孔率/%	16
常温耐压强度/MPa	65
荷重软化温度/℃	>1 700
抗热震性(风冷,900 ℃)/次	>16