耐火材料是為高溫技術(shù)服務(wù)的重要的基礎(chǔ)材料。隨著高溫窯爐技術(shù),特別是鋼鐵冶金技術(shù)的迅速發(fā)展,要求耐火材料必須滿足日益苛刻的使用條件及要求,因而出現(xiàn)了品種繁多、性質(zhì)各異的耐火材料制品。由于所用原料以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不同,不同類型耐火材料的生產(chǎn)方法也各有特點(diǎn)。
通常以耐火度不低于1580℃的無機(jī)物質(zhì)——非金屬礦石作為耐火材料的原料。耐火材料的生產(chǎn)方法隨其品種而異。但耐火材料的生產(chǎn)是具有共性的。從生產(chǎn)工序上看,都要經(jīng)過原料煅燒、破粉碎、細(xì)磨、篩分、配料、混合、成型、干燥、燒成等主要工序。
原料的加工之原料的煅燒
大多數(shù)原生礦石不能直接用來制磚,因?yàn)樗鼈冊(cè)诟邷刈饔孟聦?huì)發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)(分解、化合和燒結(jié)等),重量和體積都會(huì)發(fā)生變化,引起磚坯的體積變化,甚至?xí)霈F(xiàn)大量的變形和開裂的廢品。如果使這些變化能在原料煅燒時(shí)完成(或基本完成),就可以保證獲得符合一定質(zhì)量要求的成品。原料煅燒的最終目的是希望達(dá)到燒結(jié),其基本原理是在表面張力作用下,通過物質(zhì)遷移而實(shí)現(xiàn)的。
煅燒設(shè)備主要有兩類,豎窯和回轉(zhuǎn)窯。實(shí)際煅燒中,純凈的物料是很難燒結(jié)的。如高純白云石燒結(jié)需要1700℃的高溫,高純鎂砂在1900—2000℃才能燒結(jié)。輕燒活化可在1600℃以下,便可制成高純度、高密度的燒結(jié)鎂砂,MgO含量高達(dá)99.9%,密度可達(dá)3.4g/cm3。輕燒活化就是將物料在一定溫度下進(jìn)行輕燒,使晶格缺陷增加,活性提高,然后再進(jìn)行死燒,即輕燒——壓球或壓塊——死燒,也稱二步煅燒法。
紅外測(cè)溫儀由于其測(cè)溫精度高,被廣泛應(yīng)用于耐火材料廠,其中關(guān)鍵的隧道窯里,里面測(cè)溫點(diǎn)比較多。紅外測(cè)溫儀具有測(cè)溫點(diǎn)多,連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),如溫度參數(shù)控制不好,將會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失,因此,選擇合適的測(cè)溫手段是保證窯爐正常工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。隧道窯傳統(tǒng)的測(cè)溫方法有兩種:一種是用熱電偶測(cè)溫,這種方法的特點(diǎn)是測(cè)溫精度高,能連接記錄儀或控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制,其缺點(diǎn)是壽命短,特別是在1300℃以上的高溫窯上其電耦消耗特大,價(jià)格也很貴,設(shè)備運(yùn)行成本較高;第二種方法是光學(xué)高溫計(jì),該方法是根據(jù)被測(cè)物體發(fā)光的顏色來測(cè)量溫度,因其不直接接觸高溫區(qū),故使用壽命長(zhǎng),但測(cè)量精度較低,無電信號(hào)輸出,不能自動(dòng)記錄,還有人為因素的影響,真實(shí)性差。應(yīng)用迪凱光電系列紅外測(cè)溫儀可以有效地克服以上缺點(diǎn)。該儀表具有較高的測(cè)量精度(可達(dá)±0.5%),而且既能象熱電耦一樣輸出電信號(hào),進(jìn)行自動(dòng)記錄和控制,又具有使用壽命長(zhǎng)(五年以上)、操作簡(jiǎn)單、人為誤差小等優(yōu)點(diǎn)。因此,迪凱光電系列紅外測(cè)溫儀是高溫隧道窯理想的測(cè)溫儀表。迪凱光電系列紅外測(cè)溫儀在隧道窯應(yīng)用中,根據(jù)用戶使用要求的不同,常用的有單點(diǎn)測(cè)溫和多點(diǎn)切換測(cè)溫二種方案。
分別介紹如下:
單點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng):每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)采用一個(gè)探頭和一臺(tái)儀表箱組成
測(cè)溫單元進(jìn)行溫度采集。再將各單元儀表箱輸出的4~20MA模擬信號(hào)連接到多點(diǎn)記錄儀或控制執(zhí)行機(jī)構(gòu),又可通過RS-232口與計(jì)算機(jī),打印機(jī)等設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。本系統(tǒng)中的測(cè)溫單元通常選用精度較高, 功能較強(qiáng)的WRIRT426型儀表。
切換測(cè)溫系統(tǒng):該系統(tǒng)是通過將安裝于各測(cè)溫點(diǎn)的紅外探頭信號(hào)連接到一臺(tái)WRIRT426型多點(diǎn)測(cè)溫儀上進(jìn)行信號(hào)處理。并分別輸出與各測(cè)溫點(diǎn)相應(yīng)的1~5V溫度信號(hào),供多點(diǎn)記錄儀記錄,同時(shí)也可直接通過RS232口把溫度數(shù)據(jù)
以上兩種方案中,單點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)由于每測(cè)溫點(diǎn)都有獨(dú)立的測(cè)溫和信號(hào)處理系統(tǒng),其輸出的模似和數(shù)字信號(hào)均為實(shí)時(shí)的連續(xù)信號(hào),響應(yīng)速度快,能作為控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)控制信號(hào),以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。而多點(diǎn)切換測(cè)溫系統(tǒng),其輸出的模似信號(hào)盡管也是連續(xù)的,但與實(shí)時(shí)溫度值存在一定的滯后,故只能用作數(shù)據(jù)采集記錄,而不宜作為控制信號(hào),其優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比較好,在使用要求不太高的場(chǎng)合可以降低設(shè)備成本。
在其他耐火窯,如倒焰窯和棱式窯等場(chǎng)合的使用中由于測(cè)溫點(diǎn)較少,故采用單點(diǎn)測(cè)溫方案的較多。也有采用DKHIRT型手持式紅外測(cè)溫儀的,但該儀表只能對(duì)窯爐溫度進(jìn)行間斷的抽測(cè),每次測(cè)量記錄都須人工操作,不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)測(cè)量。