Введение

Высокоглиноземистый кирпич, являющийся нейтральным огнеупорным материалом с содержанием оксида алюминия более 48%, благодаря своим превосходным огнеупорным свойствам, коррозионной стойкости и термостойкости, стал незаменимым ключевым материалом в высокотемпературном оборудовании современной промышленности. Компания Hubei Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd., являясь профессиональным производителем огнеупорных материалов, много лет занимается технологией высокоглиноземистого кирпича, предоставляя высококачественные решения в области огнеупорных материалов для различных отраслей промышленности. С развитием промышленных технологий и ужесточением экологических требований, вопрос о максимальном повышении эффективности использования высокоглиноземистого кирпича и продлении срока его службы стал одним из главных вопросов, вызывающих озабоченность в различных отраслях промышленности.

Широкое применение высокоглиноземистого кирпича в различных отраслях промышленности

Сталелитейная промышленность: основа современной металлургии

Сталелитейная промышленность является одной из областей наиболее широкого применения высокоглиноземистого кирпича, играющего важную роль на всех этапах производства стали.

Применение в доменных печах В процессе доменной плавки чугуна наружная оболочка доменной печи представляет собой стальную плиту, внутри которой выложена огнеупорная кирпичная кладка, а между корпусом печи и огнеупорным материалом расположено охлаждающее устройство. Само тело доменной печи сверху вниз делится на пять частей: горловину, шахту, пояс, распашную зону и горн. Высокоглиноземистый кирпич в основном используется в таких ключевых частях, как шахта, пояс и распашная зона, выдерживая температуру выше 1500°C и сильную химическую коррозию. Высококачественный высокоглиноземистый кирпич (LZ-80) производства компании Hubei Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd., благодаря своей превосходной температуре размягчения под нагрузкой (≥1530°C) и низкой пористости (≤21%), используется в качестве материала для ключевых частей доменной печи.

Электродуговая плавка стали в короткий цикл В связи с переходом сталелитейной промышленности на экологически чистые и низкоуглеродные технологии, электродуговая плавка стали стала четким направлением корректировки технологической структуры и приоритетного развития политики в сталелитейной промышленности, вступив в период быстрого развития. Корпус электродуговой печи состоит из корпуса и футеровки. Корпус сварен из стальных листов, стены печи сложены из магнезиальных или хромомагнезиальных кирпичей, а днище имеет чашеобразную форму, сверху глиняных и магнезиальных кирпичей расположен слой обожженного магнезитового песка. Высокоглиноземистый кирпич играет важную роль в таких частях электродуговой печи, как свод и стенки, выдерживая температуру электрической дуги выше 3000°C.

Применение в воздухонагревателях Накопительные камеры воздухонагревателей являются важным местом применения высокоглиноземистого кирпича, особенно высокоглиноземистого кирпича с высокой температурой размягчения под нагрузкой и низкой ползучестью, изготовленного из высококачественного боксита, электроплавленого корунда и электроплавленого муллита в качестве основных сырьевых материалов. Этот продукт обладает такими преимуществами, как низкая высокотемпературная ползучесть, высокая коррозионная стойкость и хорошая термостойкость, и подходит для больших и средних воздухонагревателей. Плотность высококачественного высокоглиноземистого кирпича производства компании Zhongnai в два раза выше, чем у обычного высокоглиноземистого огнеупорного кирпича, и демонстрирует превосходные характеристики в печах.

Цементная промышленность: защитник вращающихся печей

В цементной промышленности вращающаяся печь является основным оборудованием, являясь основным оборудованием для производства клинкера сухим и мокрым способами. Применение высокоглиноземистого кирпича в цементных вращающихся печах в основном сосредоточено в следующих областях:

Применение в зоне обжига Зона обжига является зоной с самой высокой температурой в вращающейся печи, температура материала достигает 1450°C. SiO₂ и силикаты из шихты и накипи проникают вместе с расплавом, заполняя поры на поверхности кирпича, в результате чего пористость поверхности кирпича снижается до 7-9%, а объемная плотность увеличивается до более чем 3200 кг/м³. Такие жесткие условия эксплуатации требуют использования высококачественного высокоглиноземистого кирпича (LZ-80, LZ-75). Компания Zhongnai, благодаря передовым технологиям производства и строгому контролю качества, предоставляет надежные решения в области огнеупорных материалов для зоны обжига цементных вращающихся печей.

Применение в переходной зоне Переходная зона подвергается двойному испытанию резкими перепадами температур и химической коррозией. К материалам футеровки зоны обжига и переходной зоны цементных печей предъявляются жесткие требования по термостойкости, стойкости к перепадам температур, химической коррозии и механическим повреждениям, а также по сочетанию нескольких факторов, вызывающих комбинированное и перекрестное разрушение кирпича. В этой области широко используется высококачественный высокоглиноземистый кирпич (LZ-70, LZ-65).

Механизм химической коррозии В системе цементных печей осуществляется многократная предварительная загрузка сырья. Помимо влияния увеличения скорости вращения печи, повышения температуры печи, изменения технологических условий и совместной утилизации отходов в цементных печах, разрушение огнеупорного кирпича также подвержено влиянию химических факторов, в основном включая такие механизмы химического разрушения, как проникновение щелочных солей.

Стекольная промышленность: надежный партнер в высокотемпературной плавке

Высокоглиноземистый кирпич обладает хорошей шлакостойкостью и используется для кладки футеровки электродуговых печей для плавки стали, стекловаренных печей, цементных вращающихся печей и т.д. В стекольной промышленности продукция высокоглиноземистого кирпича компании Hubei Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd. демонстрирует превосходные характеристики в следующих областях применения:

Применение в плавильном бассейне Плавильный бассейн для стекла должен выдерживать температуру 1500-1600°C, а также противостоять коррозии расплавленного стекла. Нейтральные свойства высокоглиноземистого кирпича позволяют ему противостоять как кислотной, так и щелочной коррозии.

Система накопительных камер Накопительные камеры представляют собой крупногабаритные вертикальные камеры, основная функция которых заключается в обеспечении дополнительного горения, нагрева и энергосбережения. Основной принцип работы заключается в использовании решетчатых элементов (огнеупорного кирпича) в качестве теплообменной среды. Высокоглиноземистый кирпич также широко используется в качестве решетчатых кирпичей для рекуперативных печей, сохраняя стабильные характеристики в условиях повторяющихся изменений температуры.

Химическая и энергетическая промышленность: многоцелевое применение

Применение в химическом оборудовании В различных реакторах, нагревательных печах, трубопроводах и другом высокотемпературном оборудовании химической промышленности широко используется высокоглиноземистый кирпич. Это оборудование должно выдерживать не только высокие температуры, но и противостоять коррозии различных химических веществ.

Применение в энергетических системах Высокоглиноземистый кирпич используется в таких частях, как топки котлов, дымоходы, пылеуловители, особенно в высокотемпературных зонах угольных электростанций, где огнеупорные свойства и коррозионная стойкость высокоглиноземистого кирпича играют важную роль.

Ключевые факторы, влияющие на срок службы высокоглиноземистого кирпича

Химическое коррозионное повреждение

Механизм проникновения щелочных солей Проникновение щелочных солей является распространенным механизмом химического разрушения в системах цементных печей. Щелочные вещества проникают в поры высокоглиноземистого кирпича, вступая в химическую реакцию с телом кирпича, что приводит к разрушению структуры.

Эрозия шлаком Состав шлака в разных отраслях сильно различается, механизмы эрозии кислотных, нейтральных и щелочных шлаков высокоглиноземистого кирпича различны. Несмотря на хорошую шлакостойкость высокоглиноземистого кирпича, при длительном контакте происходит медленная эрозия.

Термомеханическое повреждение

Термоудары Резкие перепады температуры вызывают в высокоглиноземистом кирпиче внутренние тепловые напряжения, и когда напряжение превышает прочность материала, образуются трещины. Температура начала деформации высокоглиноземистого кирпича под нагрузкой превышает 1400 ℃ и повышается с увеличением содержания Al₂O₃.

Ползучесть При высоких температурах и нагрузках высокоглиноземистый кирпич подвергается ползучести. В низкоползучих высокоглиноземистых кирпичах за счет оптимизации рецептуры и технологии эффективно снижена скорость высокотемпературной ползучести.

Механический износ

Вибрации, удары материала и другие механические воздействия в процессе работы оборудования вызывают износ высокоглиноземистого кирпича, особенно заметный во вращающихся печах и другом динамическом оборудовании.

Эффективные меры по увеличению срока службы высокоглиноземистого кирпича

Оптимизация режима нагрева при обжиге

Строгий контроль скорости нагрева После укладки нового кирпича очень важен нагрев при обжиге, который напрямую определяет срок службы огнеупорного кирпича. Слишком быстрый нагрев может привести к растрескиванию, отслаиванию и даже отпадению огнеупорного кирпича, поэтому каждое предприятие должно разработать подходящий режим нагрева в соответствии со своими особенностями.

Рекомендуемый режим нагрева:

• Комнатная температура до 300 °C: скорость нагрева ≤25 °C/ч
• 300 °C до 600 °C: скорость нагрева ≤15 °C/ч
• 600 °C до рабочей температуры: скорость нагрева ≤20 °C/ч

Тщательная сушка и выдержка Строго соблюдать правила сушки, выдержки и нагрева, ни в коем случае нельзя сокращать время нагрева и ускорять скорость нагрева ради ускорения работ. Обеспечить полное удаление кристаллизационной и физически связанной воды из высокоглиноземистого кирпича.

Контроль качества кладки

Точный контроль размеров Срок службы огнеупорного кирпича тесно связан с качеством кладки. По производственному опыту, при хорошем качестве кладки огнеупорный кирпич может иметь толщину до 40 мм без отслаивания. Строго контролировать толщину швов, обеспечивая целостность кладки.

Принципы выбора материалов При фактическом производстве высокоглиноземистого кирпича необходимо контролировать содержание примесей в используемом высокоглиноземистом алундовом клинкере, в соответствии с требованиями YB/T5179-2005 (высокоглиноземистый алундовый клинкер), содержание K₂O и Na₂O <0,35% ~ 0,6%, по возможности использовать сырье с низким содержанием примесей и хорошей степенью спекания. Компания Hubei Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd. строго соблюдает государственные стандарты, использует высококачественное сырье из алунда и связующую глину, обжигает при высокой температуре 1500-1600 °C, оснащена современным оборудованием, таким как крупногабаритные прессы 400T-1000T и туннельная печь из природного газа 2×168 м, что обеспечивает стабильное и надежное качество продукции.

Регулярное техническое обслуживание

Чистка и техническое обслуживание Регулярная чистка является очень важной работой, которая эффективно удаляет пыль, грязь и накипь, поддерживая чистоту и гладкость поверхности огнеупорного кирпича. При чистке следует использовать специальные моющие средства, избегая использования сильнокислых, сильнощелочных и других коррозионных веществ.

Своевременный ремонт Огнеупорный кирпич также требует регулярной проверки и ремонта, своевременного выявления и устранения таких проблем, как повреждение, растрескивание или отслаивание кирпичей. Серьезно поврежденные кирпичи следует своевременно заменять или ремонтировать.

Оптимизация технологических процессов

Избегать резкого охлаждения и нагрева Следует избегать воздействия экстремальных условий, таких как высокие температуры и чередование высоких и низких температур, чтобы предотвратить растрескивание или отслаивание поверхности огнеупорного кирпича. Рационально планировать производственный ритм, избегая частых тепловых ударов.

Предварительная загрузка В зависимости от состояния пламени в горловине печи и температуры дымовой камеры, система печи должна осуществлять многократную предварительную загрузку. Постепенная адаптация к рабочей температуре за счет предварительной загрузки уменьшает тепловой удар.

Рекомендации по выбору продукции

Компания Zhongnai New Materials предлагает полный ассортимент высокоглиноземистого кирпича, включая стандартные изделия серии LZ и специализированные изделия серии SK, удовлетворяющие потребности различных условий эксплуатации:

Выбор класса в зависимости от условий эксплуатации

• Высокоглиноземистый кирпич высшего класса (LZ-80, LZ-75): подходит для самых жестких условий эксплуатации, таких как корпус доменной печи, зона обжига вращающейся печи Высокоглиноземистый кирпич высшего класса (LZ-80, LZ-75): подходит для самых жестких условий эксплуатации, таких как корпус доменной печи, зона обжига вращающейся печи
• Высокоглиноземистый кирпич первого класса (LZ-70, LZ-65): подходит для среднетемпературных зон, оптимальное соотношение цены и качества Высокоглиноземистый кирпич первого класса (LZ-70, LZ-65): подходит для среднетемпературных зон, оптимальное соотношение цены и качества
• Высокоглиноземистый кирпич второго и третьего класса (LZ-60, LZ-55, LZ-48): подходит для среднетемпературных зон или применений, где важна стоимость Высокоглиноземистый кирпич второго и третьего класса (LZ-60, LZ-55, LZ-48): подходит для среднетемпературных зон или применений, где важна стоимость

Выбор функциональных продуктов

• Низкоползучий высокоглиноземистый кирпич Для несущих конструкций
• Высокоглиноземистый кирпич, устойчивый к отслаиванию Для участков с частыми колебаниями температуры
• Высокоглиноземистый кирпич с фосфатным связующим Для условий быстрого обжига

Изготовление по индивидуальным размерам и формам Помимо стандартных размеров (230×114×65 мм), компания Hubei Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd. также предлагает различные нестандартные изделия на заказ, такие как боковые арочные кирпичи, анкерные кирпичи, арочные кирпичи, кирпичи для водостоков, решетчатые кирпичи и т. д., удовлетворяющие потребности сложных условий эксплуатации.

Тенденции будущего развития и технологические инновации

Развитие технологий материалов

Благодаря прогрессу в материаловедении, высокоглиноземистый кирпич развивается в направлении повышения своих характеристик. Применение новых добавок, оптимизация микроструктуры, усовершенствование производственных процессов – все это способствует улучшению свойств высокоглиноземистого кирпича. Хубэйская компания Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd. постоянно инвестирует в исследования и разработки, постоянно оптимизируя рецептуру и технологические процессы производства, разрабатывая высокоглиноземистый кирпич с различными функциональными свойствами, такими как низкая ползучесть, устойчивость к отслаиванию, фосфатное связывание и т.д., чтобы удовлетворить особые потребности различных отраслей.

Цифровой мониторинг

Современные технологии Индустрии 4.0 предоставляют новые средства для управления сроком службы высокоглиноземистого кирпича. С помощью системы онлайн-мониторинга можно в режиме реального времени отслеживать состояние высокоглиноземистого кирпича, прогнозировать время ремонта и осуществлять профилактическое обслуживание.

Охрана окружающей среды и устойчивое развитие

В контексте целей «двойного углерода» производство и применение высокоглиноземистого кирпича также развиваются в направлении экологизации. Оптимизация производственных процессов для снижения энергопотребления, увеличение срока службы продукции для уменьшения частоты замены, развитие технологий вторичной переработки – все это важные направления развития.

Заключение

Высокоглиноземистый кирпич как незаменимый огнеупорный материал в современной промышленности играет важную роль в таких отраслях, как черная и цветная металлургия, цементная, стекольная, химическая и энергетическая промышленность. Хубэйская компания Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd., опираясь на многолетний опыт и богатый практический опыт, предоставляет клиентам всестороннюю техническую поддержку, начиная от выбора продукции и заканчивая техническими консультациями по применению и обслуживанию. Благодаря глубокому пониманию особенностей применения и механизмов разрушения высокоглиноземистого кирпича, принятие научных мер по техническому обслуживанию и управлению может значительно продлить срок службы высокоглиноземистого кирпича и повысить экономическую эффективность.

При использовании высокоглиноземистого кирпича предприятиям следует уделять внимание следующим аспектам: во-первых, выбирать соответствующий класс продукции в зависимости от конкретных условий эксплуатации; во-вторых, строго соблюдать режим прокаливания и повышения температуры; в-третьих, обеспечивать качество кладки; в-четвертых, создавать совершенную систему технического обслуживания и ремонта; в-пятых, оптимизировать технологические процессы, чтобы уменьшить влияние неблагоприятных факторов.

По мере постоянного совершенствования технологий и накопления практического опыта компания Zhongnai New Materials будет продолжать оптимизировать характеристики своей продукции, разрабатывать высококачественный высокоглиноземистый кирпич, обеспечивая более надежную защиту для высокотемпературных технологических процессов в различных отраслях и способствуя устойчивому развитию и прогрессу промышленных технологий.

Данная статья основана на результатах научно-исследовательских работ и практическом опыте Хубэйской компании Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd. и предоставляет профессиональные рекомендации по применению и техническому обслуживанию высокоглиноземистого кирпича. Для получения более подробной технической информации или информации о продукции, пожалуйста, свяжитесь с технической группой Хубэйской компании Zhongnai New Materials Technology Co., Ltd.