水泥窯用耐火材料維修技術方案
2011-03-29 00:00
1 水泥窯耐火材料使用現(xiàn)狀
水泥的生產(chǎn)自1824年出現(xiàn)以來，從立波爾窯、機立窯、預熱器窯到窯外分解窯，走過了漫長的180多年。上世紀八十年代開始，我國新型干法水泥生產(chǎn)線迅速發(fā)展，至今僅僅30年我國1000t/d—10000t/d的新型干法熟料生產(chǎn)線達到了1200多條。從而對耐火材料的使用提出了更高的要求。
耐火材料做為水泥燒成系統(tǒng)襯體的作用主要是保護高溫筒體，使筒體免受高溫火焰和窯內(nèi)熾熱物料的直接影響；另外，耐火材料還有助于減少筒體的熱輻射和對流熱損失，并把從窯內(nèi)氣體接受的熱能傳遞給物料，以提高窯的熱效率。
回轉窯的運轉周期主要決定于窯襯的質(zhì)量，因此，選擇適宜的耐火材料并保證窯襯的鑲砌質(zhì)量是實現(xiàn)回轉窯長期安全運轉的關鍵。
2 水泥回轉窯耐火磚損壞及解決方案
窯內(nèi)耐火磚使用的好壞，直接影響到水泥窯運轉率和熟料產(chǎn)量。新型干法水泥窯耐火磚的使用周期不應少于10個月，每噸熟料的磚耗應低于500克，否則，應認真分析影響耐火磚的壽命的原因以便改進、提高。
影響窯內(nèi)耐火磚使用壽命的因素主要有三個方面：第一，耐火磚的品質(zhì)和配置；第二， 工藝生產(chǎn)狀況；第三，耐火磚的保管與施工。
第一方面是前提，選擇優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和合理的選型配置是確保正常使用的必要條件，妥善的保管和高質(zhì)量的砌筑是延長耐火磚使用壽命的可靠保障！窯內(nèi)襯磚在生產(chǎn)中會遭受機械應力和化學應力的綜合破壞，現(xiàn)將損壞現(xiàn)象及原因分析如下：
2.1 機械應力損壞
2.1.1 熱膨脹擠壞耐火磚
在窯溫升到一定程度，熱膨脹在窯軸向會產(chǎn)生壓力，造成相鄰耐火磚之間相互擠壓，當壓力大于耐火磚的強度時，就會導致耐火磚面剝落。針對這種情況應采取以下措施：1.干砌耐火磚，設置合理側紙板，濕砌耐火磚留設2mm火泥縫；2.留設合適的擋磚圈。
2.1.2 鐵板應力損壞
在耐火磚的熱端，面鐵板與鎂磚內(nèi)的氧化鎂在高溫下發(fā)生化學反應，生成鎂鐵化合物，該化合物體積增大，擠壓耐火磚，水平狀斷裂。針對這種情況，應改掉耐火磚貼面鐵的做法或用火泥代替。
2.1.3 耐火磚大面積扭斜錯位
由于砌筑過松，頻繁開停窯，窯筒體變形，使窯筒體與襯磚冷面相對運動造成襯磚扭斜錯位和磚面炸裂，掉角。針對這種情況應采取以下措施：
1. 砌筑時，耐火磚大面用木錘敲實，鎖磚應鎖緊，認真二次加楔鐵；
2. 保持穩(wěn)定的熱工制度；
3. 窯筒體變形部分用高溫膠泥平整。
1. 砌筑時，耐火磚大面用木錘敲實，鎖磚應鎖緊，認真二次加楔鐵；
2. 保持穩(wěn)定的熱工制度；
3. 窯筒體變形部分用高溫膠泥平整。
2.1.4 橢圓度應力擠壓
窯輪帶墊鐵間隙增大產(chǎn)生較大橢圓度造成耐火磚擠壓。針對這種情況應定期檢測筒體橢圓度，如橢圓值超出窯直徑的1/10（例如4.7米窯徑，最大橢圓值為0.47%），應更換墊板或增加墊鐵調(diào)整輪帶間隙。
2.1.5 鎖口鐵應力擠壓
鎖磚時，鎖口鐵過多過緊，會導致形成鎖口處磚溝。針對這種情況應采取以下措施：
1. 在同一鎖口處鎖口鐵不超過3塊；
2. 鎖口鐵間距盡量分散；
3. 鎖磚時里外口松緊一致；
3. 鎖磚時里外口松緊一致；
4. 鎖口鐵盡量遠離薄鎖磚
2.1.6 擋磚圈擠壓耐火磚
擋磚圈處的擋磚（異型磚）因受擠壓斷裂和出現(xiàn)裂縫，針對這種情況應改單道擋磚圈為雙道擋磚圈，在擋磚圈上砌整磚避免加工異型磚。
擋磚圈處的擋磚（異型磚）因受擠壓斷裂和出現(xiàn)裂縫，針對這種情況應改單道擋磚圈為雙道擋磚圈，在擋磚圈上砌整磚避免加工異型磚。
2.2 熱損壞
2.2.1 過熱現(xiàn)象
窯內(nèi)溫度局部過熱導致耐火磚熔化形成凹坑現(xiàn)象。為了避免這種情況，應正確調(diào)節(jié)燃燒器和在不同部位選擇合理的耐火材料。
2.2.2 熱震現(xiàn)象
由于溫度突然變化產(chǎn)生熱應力造成磚面剝落開裂，主要是由于頻繁開停極冷極熱造成的。應穩(wěn)定生產(chǎn)操作，制定合理的升溫冷窯制度。
2.3 化學侵蝕損壞
2.3.1 堿侵蝕
2.3.1 堿侵蝕
氣相堿鹽化合物滲入磚體空隙內(nèi)冷凝和固化，在磚體形成堿鹽的水平滲透層，在生產(chǎn)中應減少入窯堿鹽含量。
2.3.2 鉻侵蝕
在過量的堿鹽侵蝕下，鉻礦石與游離的(K、Na)2O生成K2(Na2Cr6),化學反應產(chǎn)生的六價堿鉻酸鹽不但對磚體造成損壞，而且會污染環(huán)境和嚴重毒害身體健康，所以應減少和停止使用鎂鉻磚，以鎂鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石、白云石磚等替代。
2.3.3 水化現(xiàn)象
MgO與水反應生成Mg(OH)2,體積增加從而破壞耐火磚的整體結構。由于含MgO和CaO的耐火磚會有水化反應，所以在耐火磚的儲存、運輸和砌筑時應確保避免受潮，防水、防雨。從以上耐火磚的損壞機理可以得出結論：耐火材料施工規(guī)范化能夠有效延長耐火材料的使用壽命，專業(yè)、敬業(yè)、富用經(jīng)驗的筑爐施工是耐火材料使用的重要環(huán)節(jié)。
3 冀東發(fā)展工程公司的維修特點
3.1 建立了完整的維修管理體系
冀東發(fā)展工程公司是集筑爐維修、機械維修、電氣維修于一體的專業(yè)化公司。維修項目覆蓋水泥生產(chǎn)線的所有機械設備和電氣設備及輸送系統(tǒng)。擁有爐窯工程專業(yè)承包貳級資質(zhì)，現(xiàn)有進口打磚機、可調(diào)式砌磚機、低架叉車等齊全的砌筑設備。有一大批經(jīng)驗豐富、技能熟練的筑爐工人，具有在不同地域、不同季節(jié)、不同耐材品種、不同施工方法的作業(yè)經(jīng)驗，回轉窯砌磚最高記錄126環(huán)/班（12小時）。公司在為冀東發(fā)展集團40多條水泥生產(chǎn)線維修保駕的同時，還長期為國內(nèi)30多條水泥生產(chǎn)線提供優(yōu)質(zhì)的維修服務。
3.2 建立一體化集成維修模式
依托冀東發(fā)展的水泥生產(chǎn)優(yōu)勢，以技術創(chuàng)新提升核心競爭力和服務水平，正努力推進技術服務、備品備件、生產(chǎn)檢修、生產(chǎn)維護一體化的新型維修模式，實現(xiàn)由單純維修向集成服務商的轉變。2010年在冀東水泥多家子公司實現(xiàn)了維修保駕服務，以追求窯運轉率為目標，變被動維修為主動維修，從而實現(xiàn)了生產(chǎn)維修一體化并取得了顯著的效果。冀東水泥全年平均運轉率為92.3%，其中唐山公司二分廠三條生產(chǎn)線運轉率分別為96.54%、96.14%、95.86%。
3.3 建立區(qū)域化維修戰(zhàn)略
針對維修施工時效性和區(qū)域性的特點，分別在陜西、大同、重慶、河北唐縣、吉林建立了維修子公司，維修范圍覆蓋了華北、東北、西北、西南、內(nèi)蒙，能夠保證十幾條生產(chǎn)線同時大修。公司下屬單位包括：唐山盾石建筑工程有限責任公司、唐山盾石筑爐工程有限責任公司、陜西冀東水泥盾石工程有限責任公司、大同冀東水泥盾石工程有限責任公司、璧山冀東發(fā)展盾石工程有限責任公司、唐縣冀東發(fā)展盾石工程有限責任公司、吉林冀東發(fā)展盾石工程有限責任公司、陜西冀東水泥盾石工程有限責任公司銅川分公司、大同冀東水泥盾石工程有限責任公司武川分公司。
3.4.水泥項目工程建設
ａ. 冀東發(fā)展工程公司擁有建筑、安裝貳級總承包資質(zhì)，已完成了幾十條水泥熟料生產(chǎn)線的項目建設。
ｂ. 承包模式：EPC工程總承包；PMC工程項目管理；土建施工；安裝施工。
ｂ. 承包模式：EPC工程總承包；PMC工程項目管理；土建施工；安裝施工。
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