预还原铁回转窑耐火砖的选配、设计与施工

预还原铁回转窑是使用固体还原剂(煤炭) 进行铁矿石直接还原的主要设备，其内衬耐火砖与物料直接接触，承受着持续的磨损震动、冷热交替和多种化学侵蚀，工况十分恶劣。在回转窑的实际运行中，窑内衬的寿命直接关系到停窑检修频率，进而影响企业经济效益。这就要求从合理选择回转窑耐火砖、优化砌筑的设计以实现延长窑衬的使用寿命。

1、耐火砖的选择

现有4条回转窑，窑尺寸为φ4.85 m ×75 m。在回转窑内将矿高温预还原处理为具有一定金属化率的预还原矿；窑内处理物料主要为矿石、白云石、硅石、还原煤混合物料。（需要处理矿石量4条窑共计约95万t/年，总物料量约140万t/年）。窑头喷吹烟煤作为回转窑燃料。窑内高温段物料温度为1050℃-1100℃，高温段长度约50m；烟气温度不大于950℃；

根据预还原铁回转窑的特点，将内衬耐火砖按如下配置；窑体直筒段为高铝砖，窑尾锥段为抗CO浇注料，窑头锥段为高耐磨浇注料，窑体上大尺寸局部浇注采用高强度氧化铝浇注料。所有内衬耐火材料均由耐火材料厂家提供，高铝砖主要理化指标如下: Al2O3 75%～80 %、

表面气孔率＜19 %、体积密度 2.6～2.7 g/cm3、耐压强度70MPa。

2、回转窑砌筑的设计

目前应用较多的回转窑砌筑有两种配置：两种楔形砖进行配砌和只用一种楔形耐火砖。此次设计的回转窑直筒段要求分段采用两种配置:在没有接管的直筒段采用一种楔形砖 (B1911 : 230 ×230/207.6 ×102) ;在设有进风接管、人孔、热电偶等接管的管段采用两种ISO砖配砌( ISO425 :250 ×103/ 90 ×198 和 ISO625 : 250 ×103/ 9415 ×198) 。上述砖型是目前在国际上使用最多的两个标准系列，既VDZ系列(德国 DIN 标准)和ISO系列(国际标准)。不同管段间设有焊接于窑壳体内的挡砖环，砖环高度低于砖厚，缝隙处填充浇注料。窑头、窑尾锥段浇注料厚度为250 mm，由锚固件与窑壳体连接。锚固件材料为310S，Y形，尺寸。锚固件横纵间隔均布焊接于锥段壳体内。

3、耐火材料的施工要求

回转窑砌筑采用干砌法，环缝和纵缝中都不使用泥浆，砖与砖之间要尽量密实。这可以减轻湿砌法中由于耐火砖和耐火泥的性能差异，长期运转后由于冷热收缩不均产生较大砖缝、进而发生砖松动或抽沉甚至脱落的现象。回转窑耐火砖的排布，采用横向环形砌法，两相邻转圈砖缝交错 (图1) ，应严格按不同厚度分类选砖。耐火砖按要求 ,已在出厂时按照不同厚度区间分别用不同颜色标示在砖上，便于施工时选用。

合门采用加工合门砖和钢片 (材质为GB45 , 厚度 2 mm) 。合门砖工作面不允许加工，其余切割需满足要求。需要用几块合门砖时，不能将它们在轴向或环向上连续并排使用，要用标准的主砖将它们隔开。用钢板锁缝时，每圈使用钢片数不得超过3个，每条缝内只允许使用一块钢片。钢片的一边需磨尖，其厚度不大于2 mm。如需几块钢片来锁砖，同样应把它们均匀地分布在整个合门砖区内。要尽量避免在合门砖边打入钢片。砌砖采用固定法，上半圈砖用砌砖机进行固定。砌砖过程中不需转窑。施工速度快、效率高、操作安全。