江蘇江能新材料科技有限公司于2008年開始針對紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯直接還原生產(chǎn)鎳鐵工藝中所需使用的耐材進行實驗與研發(fā)，歷經(jīng)2年左右的時間，成功研發(fā)出針對紅土鎳礦回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝所用的耐火材料，經(jīng)不斷改進，現(xiàn)已生產(chǎn)出系列產(chǎn)品，并成功申報多種專利。產(chǎn)品經(jīng)過多家鎳鐵生產(chǎn)廠家使用，得到了一致認可與廣泛好評。
1.在直接還原工藝中，高溫段（燒成帶）溫度在1400-1500℃，先要解決的是耐材的抗侵蝕性。紅土鎳礦在1250℃左右就已經(jīng)是半熔狀態(tài)，處于還原型氣氛下，物料高溫對一般耐材侵蝕較大。一旦侵蝕，就會導致耐材剝落，使用壽命得不到保障，質(zhì)保期幾個月也無從談起。
2.只有采用耐磨的基料、合理的配比以及提高耐材的致密度才能保證耐材的耐磨損性。但是一味的提高耐材的致密性和抗壓強度，會導致耐材的導熱系數(shù)提高。導熱系數(shù)過高，由于燒成帶溫度較高，窯體溫度也會升高。一般外窯體溫度不超過300℃，溫度過高會導致窯體鋼性下降，因生產(chǎn)時回轉(zhuǎn)窯扭力較大，窯體就容易發(fā)生變形，導致耐材斷裂、掉磚、甚至垮圈。采取風冷、水冷等措施降溫并不能根本性解決，且綜合能耗較大，生產(chǎn)運行成本較高。
3.根據(jù)不同規(guī)格尺寸的窯體，耐材的尺寸也要合理計算，不能追求一味放大、放量耐材的尺寸，應合理配比計算耐材的尺寸。如果耐材尺寸較大，導致耐材成本、窯體重量、運行成本、綜合能耗均相對較高。但尺寸較小，雖采購成本有所控制，但耐材導熱較快，容易發(fā)生窯體變形等現(xiàn)象，且耐材耐磨使用時間相對縮短。
4.燒成帶耐材的量比控制。一般在水泥行業(yè)，采取窯體直徑的5-5.5倍為燒成帶計算的標準。但由于紅土鎳礦的特殊性，燒成帶高溫區(qū)基本不掛窯皮，易結(jié)窯圈等。綜合分析及根據(jù)我公司使用經(jīng)驗，燒成帶的長度按采取窯體直徑7-7.5倍計算，但完成情況還需結(jié)合設(shè)計噴煤槍位置、火焰距離等實際情況而定。
5.在回轉(zhuǎn)窯直接還原工藝生產(chǎn)鎳鐵過程中，過渡段溫度在900--1250℃。過渡段耐材首先要考慮其耐磨損性。因在此段中，物料入窯一般配比一定量的燃煤，通過轉(zhuǎn)窯前期的對物料的烘干、預熱，物料到過渡段時由于溫度逐步升高，物料已基本處于半融狀態(tài)，由于物料粘性較大而容易結(jié)塊，甚至物料結(jié)圈，且物料渣性較為明顯，故對耐材的磨損較大。接近高溫段時，物料基本處于半融狀態(tài)，物料侵蝕性明顯增加，故同樣需要考慮該段耐材的抗侵和抗渣性。
6.回轉(zhuǎn)窯低溫段耐材基本就只需考慮其材料的耐磨性，此段耐材相對較為容易處理，且運行壽命基本能夠得到保證，在此就不多做贅述。
注：以上觀點為我公司根據(jù)近幾年在鎳鐵行業(yè)配套耐材后總結(jié)而成，若有不足之處，懇請各位專家、學者不吝賜教。
