你知道这5种窑烧出的分别是什么耐火原料吗

常用的原料生产窑炉设备有竖窑、回转窑、电弧炉等。反射炉和悬浮轻烧炉用于轻烧耐火原料。

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(一)竖窑

筒式竖窑是一种上部加料下部出料连续煅烧熟料的热工设备。由窑体、加出料装置及通风设备等组成。广泛用于煅烧各种耐火原料。其优点是基建投资较省，占地面积较少，热效率高，燃耗低及易于机构化和自动化。

竖窑是按逆流传热的原理工作。窑内物料自上而下运动，烟气自下而上穿过整个料柱，物料在窑内预热、煅烧及冷却。对入窑原料块度要求严格，一般为25~㎜，但必须分级装窑，最大块度与最小块度之比不宜超过2~3。

竖窑的类型按产品分有：粘土竖窑、高铝竖窑、白云石竖窑、镁砂竖窑、煅烧高纯原料和合成碱性原料的高温竖窑。

按加、出料方式分为：人工竖窑、机械化竖窑和自动化竖窑。

按使用燃料分有：燃煤竖窑、焦炭竖窑、煤气竖窑、天然气竖窑及燃油竖窑。

燃料种类影响原料的烧结质量，以煤炭为燃料的竖窑，由于煤的灰份在高温下会粘在耐火原料表面，导致原料杂质含量增加，降低原料品级。同理焦炭的灰份也对原料质量有不良影响。因此固体燃料竖窑将逐渐被淘汰。

高温竖窑用于煅烧高纯耐火材料原料，且以碱性材料居多，窑温可达℃～℃。现国内已投入使用的超高温竖窑主要性能如下，有效容积：3.5m3～19m3，窑内径：φ～㎜，有效高度~1㎜，生产能力：0～t/a。以重油为燃料的超高温竖窑系统图见图1。

高温竖窑的特点：

1)利用系数高。二步煅烧镁砂，利用系数为7~10t(m3·h)-1;一步煅烧白云石，利用系数6.5(m3·h)-1。

2)单位产品能耗低。单位产品热耗：kJ/kg～kJ/kg。

3)连续加料、出料，物料处于流动状态。

图1超高温竖窑系统图

1-振动给料机；2-振动筛；3-加料斗；4-窑体；5-烧嘴；6-旋风除尘器；7-出料机；8-料封管；9-皮带运输机；10-二次空气风机；11-水箱；12-水泵；13-一次空气风机；14-油箱；15-油泵；16-布袋除尘器；17-排废气风机

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(二)回转窑

20世纪50年代以来中国着手对旧有的煅烧镁砂回转窑进行改造，并陆续建成煅烧铝矾土、高纯镁砂、镁铝尖晶石、高铁镁砂、轻烧氧化镁及活性石灰的回转窑。中国制造的高温回转窑在不用富氧条件下，烧成温度已高达℃。回转窑的燃料有煤粉、高炉与焦炉混合煤气、焦炉煤气、液化石油气和重油等。

回转窑的工作原理是经预热装置或直接进入回转窑筒体的物料与窑头的燃烧气体按逆流方式进行热交换，物料从窑尾至出料端经过干燥、预热、分解、煅烧及冷却等段带。燃烧装置设在窑头，喷入燃料，燃烧的烟气受排烟装置(烟囱或排烟机)造成的负压的影响沿筒体上升流动，与物料逆向相遇进行热交换，并从窑尾排出。回转窑筒体呈3%~3.5%的斜度安装，并以1～2r/min慢速旋转,自窑尾端加入的物料沿窑体以翻滚及滑动的方式朝窑头出料端移动，最后从出料端卸出。窑内各段带的分配及其长度随加入物料的性质及其在加热过程中的物理化学变化不同而有所差异。煅烧带以辐射传热为主，预热带则以对流和传导传热为主。从窑尾排出的烟气温度较高，一般可达～℃。

回转窑设备组成主要由筒体、滚圈、支承装置、传动装置、窑头罩、密封装置、集尘室、燃烧装置及热烟室等部分构成(见图2)。

图2回转窑结构示意图

1—筒体；2—滚圈；3—支承装置；4—传动装置；5—窑头罩；6—密封装置；7—集尘室；8—燃烧装置；9—热烟室

超高温回转窑窑内温度可达～℃。主要用于煅烧烧结刚玉、合成莫来石、镁铝尖晶石、镁铬砂和镁钙砂等耐火原料，适应范围广，煅烧质量均匀。

高温回转窑规格根据用户要求及产量规模而定。国内高温回转窑规格有φ1.7m×40m，φ2m×60m，产量0t/a～t/a。

竖窑和回转窑两种窑炉的各自特点见下表1。表2为不同窑型煅烧粘土、高铝熟料的单位产品燃料消耗。

表1窑炉的各自特点

表2不同窑型煅烧熟料的单位产品燃料消耗（标煤）kg/t

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(三)电弧炉

电弧炉是利用电能熔炼耐火原料的热工设备。该设备由于能量高度集中，易于生产高温下能够迅速熔炼的熔融耐火材料，操作较为简便，但耗电量大。在耐火材料工业中应用电炉生产电熔刚玉、锆刚玉、莫来石、锆莫来石及镁铬质等高级耐火材料以及熔制耐火纤维和氧化铝空心球等。

电弧炉工作原理：生产电熔耐火材料的原料，熔化温度多在~℃之间，其导电性能差，仅在熔融之后才具有较好的导电性能，故可利用电弧在电极和物料之间的放电热与电流通过炉料时产生的电阻热直接加热原料，实施炉料的熔融。其特点是电弧电热和电阻电热并存，但以电弧电热为主，其程度取决于电极埋入料层的深度，当电极浅埋时，几乎是发生单纯电弧电热，只是在电极深埋时，电阻电热才构成一定的比例。由于原料的熔融温度高、电阻率大且熔体的结晶范围窄，故要求有足够的电流，以保证电弧稳定。良好操作状态下的电弧空间呈碗状，电极端部为半球面。

电弧炉分单相和三相两种。单相电弧炉为上部设有一根电极，下部炉底为另一极导电的结构形式，这种结构一般为实验炉。目前普遍采用三根电极呈正三角形顶点布置的三相电弧炉。成套电弧炉包括电弧炉本体、主电路设备和控制设备3部分。

电弧炉主要由炉体、烟罩、电极把持器及升降机构、倾倒机构等几部分构成。

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(四)反射炉窑

反射炉窑是轻烧菱镁石用的炉窑，主要分布在辽宁省南部，辽宁省有轻烧氧化镁用反射窑千余座。年产轻烧氧化镁约万t。窑的规格和技术性能：每座窑日产量10~20t;原料产品热耗标煤～kg/t。

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(五)悬浮轻烧炉

进入悬浮炉的原料在悬浮状态下，完成预热、焙烧和冷却的全过程。焙烧天然菱镁石、石灰石碎矿时，要求入炉原料粒度小于2㎜，原料水分1%~2%;当焙烧浮选菱镁石精矿粉时，要求入炉原料粒度小于0.2㎜，原料水分小于10%。焙烧用燃料可以是重油或煤气。年产量一般在~t。

图3是悬浮炉的一个典型的生产系统配置。该系统有6个旋风器，前3个旋风器为预热段，原料经过预热后，温度已接近焙烧温度。第4个旋风器、焙烧器和热风炉为焙烧段，焙烧器下部直段扩大部分安装2~3支烧嘴，燃料经烧嘴喷入焙烧器，在原料颗粒与气体的混合物中燃烧，燃料燃烧和原料分解几乎同时在1~1.5s内瞬间完成，传热速率℃·min-1,单位容积生产率达kg·m-3?h-1,分解率达99.2%以上。热效率约58%，热耗～kJ·kg-1。热风炉在开工时用来点燃焙烧器的烧嘴，在正常生产过程中继续为焙烧器提供热风，热风炉用燃料占生产总用量的10%~20%。第5、6旋风器为冷却段。

（图3悬浮炉系统图）

1—烟囱；2—排废气风机；3—袋式除尘器；4—旋风器；5—储料槽；6—螺旋加料机；7—旁通旋风器；8—格式阀；9—焙烧器；10—烧嘴；11—热风炉；12—摆动阀；13—风阀；14—螺旋输送机

悬浮炉的特点：

1)单位产品热耗低;

2)生产强度高，产品质量均一;

3)立体布置，占地少，备品备件少，维修工作量很少，自动化水平高;

4)负压操作，劳动条件好，环境污染小。

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