水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚損壞原因及回轉(zhuǎn)窯故障防范

　　2000噸離線新型干法水泥生產(chǎn)線從點(diǎn)火投料至今生產(chǎn)狀況日益改善，運(yùn)轉(zhuǎn)率逐年提高，但在耐用火磚的使用上，仍存在著許多問題，現(xiàn)將本廠近期耐回轉(zhuǎn)窯火磚使用情況簡述。3.95m×56m回轉(zhuǎn)窯,窯口為HN-20G莫來石澆注料0~0.8m。0.8~2m硅莫磚1650。2~3.4m為鎂鉻異型磚（窯有縮口）3.4~17.8m為直接結(jié)合鎂鉻磚。 17.8~31m為1 680、1 650硅莫磚。31~42.8m為1450硅莫磚。42.8~55.2m為耐酸堿隔熱粘土磚和磷酸鹽耐磨高鋁磚。此耐火磚應(yīng)用6個月經(jīng)過了紅窯挖補(bǔ)和整米更換，廠內(nèi)全面分析了損壞原因。

　　1　機(jī)械損壞

　　回轉(zhuǎn)窯窯轉(zhuǎn)動中，位于托輪處的磚受擠壓，位于回轉(zhuǎn)窯窯筒頂部的磚受窯皮重量和自重帶來的拉伸。磚在窯內(nèi)受到的是壓、拉、扭、剪的綜合機(jī)械應(yīng)力。窯的轉(zhuǎn)動，筒體橢圓度，襯磚和筒體之間及磚與磚之間的擠壓、扭動、窯筒體變形，都會在磚襯之間產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。當(dāng)筒體與輪帶間隙較大，使窯筒體橢圓度增大，襯磚受交變應(yīng)力增加，輪帶部位所受的機(jī)械應(yīng)力最為嚴(yán)重。我廠在更新磚后曾發(fā)生窯筒體彎曲，劇烈振動加上窯襯時有局部過熱，引起胴體變形擠壓內(nèi)襯，再之托輪調(diào)整費(fèi)時較長，在距窯前6m整三號輪帶處發(fā)生紅窯，耐火磚在一個部位大面積脫落，挖補(bǔ)，托輪調(diào)整正常窯體不再振動，此次之后再未發(fā)生紅窯現(xiàn)象。

　　2　急冷急熱

　　大量文獻(xiàn)指出堿性膨脹系數(shù)大，在升溫過程中產(chǎn)生巨大熱應(yīng)力，因此在烘窯時升溫要慢，使窯筒體膨脹補(bǔ)充磚的膨脹發(fā)揮窯體補(bǔ)償作用。這是使用堿性磚的關(guān)鍵所在。但在實(shí)際生產(chǎn)中難以接受10~20幾個小時的烘窯時間，發(fā)現(xiàn)問題時直接啟高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)行快速涼窯。冷卻后進(jìn)窯可發(fā)現(xiàn)沒有窯皮的鎂鉻磚發(fā)生剝落損壞，1 680硅莫磚全部發(fā)生表面剝落，斷裂處表面堅(jiān)硬，有的斷片明顯張掛在磚上。燒成帶的鎂鉻磚由于窯皮緩沖了升溫波動，損傷較小。檢修后為了搶產(chǎn)量，要求快速冷窯必然導(dǎo)致磚的損壞，為二次胴體溫度升高埋下了誘因，耐火磚事故頻繁。

　　3　原燃料的變化

　　只有在工況穩(wěn)定的窯上，磚襯上才能粘附和維持堅(jiān)實(shí)的窯皮，窯襯的壽命才得以保證，而熱工制度的穩(wěn)定又要求原燃料的穩(wěn)定，由于煤的供應(yīng)困難，煤的灰分從32%~45%之間變化，起初為了適應(yīng)高灰分煤，入窯生料飽和比較高，但煤灰分變化太頻繁，又沒有煤均化堆場，使入窯生料與煤灰分很難對應(yīng)，對窯內(nèi)狀況發(fā)生很大影響。檢修后投料，牢固窯皮在于20m左右，鎂鉻磚完全在窯皮之下。但由于煤質(zhì)的波動，窯皮未端頻繁粘掛和脫落，與磚密合粘附在磚上形成機(jī)械錨固的窯皮脫落時連帶磚體層一同剝落，使磚體變薄，窯皮縮短至16m左右，使部分鎂鉻磚失去窯皮保護(hù)，窯皮末端由于煤灰沉落，窯皮較厚，液相量較少的生料在此處沖刷磨蝕鎂磚。燒成帶采用直接結(jié)合鎂鉻磚主要是由于直接結(jié)合鎂鉻磚耐高溫，易掛窯皮，但由于磚內(nèi)硅酸鹽含量極低（0.5%~2.5%SiO2）,磚內(nèi)方鎂石,尖晶石主要呈直接結(jié)合,硅酸鹽相孤立存在間隙中,被方鎂石、尖晶石晶粒包圍，抗高溫性能提高，但顯微結(jié)構(gòu)韌性很差，使磚的熱震穩(wěn)定性，抗堿蝕能力和抗氧化與還原氣氛變化能力有相當(dāng)降低。特別在開停較頻繁的窯上使用，壽命大為縮短，沒有窯皮做為屏障的鎂鉻磚，表面溫度隨窯況變化，窯皮頻繁更替，會使膨脹系數(shù)較大的鎂鉻磚發(fā)生熱疲勞，化學(xué)侵蝕，液相堿鹽的滲入使磚結(jié)構(gòu)惡化，降低抗熱疲勞性能，使胴體溫度在此幾環(huán)鎂鉻磚處不斷升高，最終紅窯，為了補(bǔ)掛窯皮在胴體表面噴水強(qiáng)制在火磚上形成窯皮，但窯的受熱膨脹對磚襯內(nèi)壓應(yīng)力補(bǔ)償作用消失，不利于磚襯壽命，加之，磚體太薄不能形成穩(wěn)定窯皮，多次紅窯。只有進(jìn)窯挖補(bǔ)，磚最薄處只有40cm左右。在窯口處2m處的鎂鉻磚也出現(xiàn)過類似情況。入窯生料飽合比穩(wěn)定適中，但煤灰分較大，使燒成帶形成‘低溫’窯皮，疏松多孔不牢固，當(dāng)煤灰分突然降低，而噴煤管行走機(jī)構(gòu)故障，噴煤口與窯口平齊，不能送入窯內(nèi)，使窯口溫度升高，回轉(zhuǎn)窯窯口圈脫落，“低溫”窯皮不穩(wěn)定，加上熟料粉塵沖刷、侵蝕，以及窯內(nèi)幾十米磚的擠壓，使2m處的異形磚發(fā)生碎裂、掉磚、紅窯。