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窯直接還原生產鎳鐵工藝中所需使用的耐材進行實驗與研發(fā)，歷經2年左右的時間，成功研發(fā)出針對紅土鎳礦回轉窯直接還原工藝所用的耐火材料，經不斷改進，現(xiàn)已生產出系列產品，并成功申報多種專利。產品經過多家鎳鐵生產廠家使用，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提高。導熱系數過高，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，因生產時回轉窯扭力較大，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，生產運行成本較高。
3.根據不同規(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，易結窯圈等。綜合分析及根據我公司使用經驗，燒成帶的長度按采取窯體直徑7-7.5倍計算，但完成情況還需結合設計噴煤槍位置、火焰距離等實際情況而定。
5.在回轉窯直接還原工藝生產鎳鐵過程中，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塊，甚至物料結圈，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近幾年在鎳鐵行業(yè)配套耐材后總結而成，若有不足之處，懇請各位專家、學者不吝賜教。
