焦作千業(yè)延長耐火材料壽命的措施

  摘要：回轉窯里的耐火材料壽命主要取決于回轉窯的操作維護、機械狀況、相應工藝帶內耐火材料的選擇以及正確的砌筑方法等，對此，文中從耐火材料的選型及配置，施工過程、烘窯制度、窯皮的維護等方面的經驗進行了總結，取得了較好的效果。

  回轉窯里耐火材料的壽命長短直接影響到回轉窯的運轉率，頻繁的停窯檢修耐火材料，不但增加了檢修的強度，也影響了回轉窯的正常運轉，將給水泥廠帶來巨大的經濟損失?；剞D窯里的耐火材料壽命主要取決于回轉窯的操作維護、機械狀況、相應工藝帶內耐火材料的選擇以及正確的砌筑方法等。近年來，焦作千業(yè)水泥有限公司在生產中強化回轉窯生產工藝管理、注重耐火材料施工、使用要求，遵循耐火材料專業(yè)規(guī)律，在耐火材料使用方面取得了較好的效果，現(xiàn)將經驗進行總結，以供參考。

  1  科學選型，優(yōu)化配置方案

  依照溫度與化學反應的不同，一般將整個窯分為四個帶，它們分別是預熱帶、過渡帶、燒成帶及冷卻帶，選擇耐火材料時，須根據(jù)旋窯內各帶的熱工特點，結合本回轉窯具體燒成情況，不斷優(yōu)化耐火材料的配套使用方案，我公司經過多次配置改進，認為較好的方案見表1所示。

  2   規(guī)范施工，注重施工過程關鍵點的監(jiān)督

  正確有效地砌筑耐火材料不僅有助于延長使用壽命，還可消除本應導致過早損壞的某些應力；錯誤的砌筑方法會大大縮短耐火材料的使用壽命。

  磚襯砌筑前作好放線工作是筑好耐火磚的前提。窯縱向基準線沿圓周長每2m放一條，每條線都要與窯的軸線平行。環(huán)向基準線每10m放一條，施工控制線每隔1m放一條，環(huán)向線應互相平行且垂直于窯的軸線。砌筑時無論采取何種砌筑方法，均要嚴格按基準線進行砌筑。磚縫應橫平豎直?？v縫偏差每米長度≤2mm，一個施工段（為5m）≤10mm。

  鎖磚是砌磚的關鍵，鎖磚時要用整磚鎖緊，相臨環(huán)要錯開1~2塊磚位。中端的加工磚圈要提前1~2環(huán)砌筑。全窯的最后一塊鎖磚，要精細加工，嚴禁單獨用澆注料鎖磚，鎖磚鐵要用厚度一般為2-3mm鋼板，要求平整，不卷邊，不扭曲，無毛刺。每塊板寬應小于磚寬約10mm，不得出現(xiàn)鋼板探空和搭橋現(xiàn)象。每條縫中最多只允許使用一塊鋼板。由于鎂鉻磚膨脹性大，每圈磚要留2 mm的膨脹縫，可插入紙板來補償，軸向不留膨脹縫。

  3 加強回轉窯烘窯制度的管理

  新砌耐火磚含有大量的化合水和結晶水，此時需要慢速升溫烘烤耐火材料，我們要嚴格執(zhí)行回轉窯換磚后點火升溫制度，烘窯期間嚴格遵守“慢升溫，不回頭”原則，督促崗位加強設備的巡檢，避免因設備或下料問題影響烘窯制度。烘窯期間根據(jù)火焰燃燒情況，及時開窯頭排風機及篦冷機風機。升溫前預熱器各級翻板閥全部吊起。升溫期間嚴格監(jiān)控窯體溫度，出現(xiàn)高溫點要根據(jù)溫度升高速率和面積迅速判斷原因，并做出相應的調整，以保證耐火材料安全脫水，保證耐火磚的長期運行。

  當局部更換耐火磚（＜32m），窯內沒有澆注料施工時，烘窯時間不能低于30h左右， 若窯內大面積更換耐火材料，烘窯時間不能低于40小時，烘窯期間同樣也要按照盤窯制度進行盤窯，已達到回轉窯360度均勻受熱。

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  4  注重燒成帶窯皮的維護

  窯皮是由熟料或粉塵自液相或半液相變成固體，它的主要作用有：

  （1）保護耐火磚，使耐火磚不直接受高溫及化學侵蝕；

  （2）儲存熱能，降低回轉窯窯殼散向周圍的熱損失，提高旋窯的熱效率；

  （3）充當傳熱介質，在窯皮裸露于空氣中，與高溫的空氣接觸時，通過輻射或者是對流的方式吸收熱量，當回轉窯的窯皮在下部與料接觸時，以傳導的方式把熱量傳遞給生料；

  （4）窯皮的表面粗糙，它可以降低粉料流動速度，延長物料在窯內反應時間。

  一般燒成帶位于從窯頭到5倍的窯直徑處，在這段區(qū)域內有一層比較穩(wěn)定的窯皮存在，窯皮厚度250mm左右。窯皮對延長窯磚壽命有著非常關鍵的作用，回轉窯的維護成本中，耐火磚所占的比例特別大，如果掉窯磚造成停窯，火磚的費用不算，就產量的損失也足夠大。由此可見保護窯皮對延長耐火磚壽命有多么重要的作用。但如果窯皮過厚也會造成窯的有效空間減小，不利于燒成的進行，甚至會造成結圈。

  影響窯皮生成的主要因素有：

  （1）生料的化學成份：窯皮是由物料中液相變成固相的過程的產物。鋁質與鐵質的成份比較多，液相量就多，容易形成窯皮。鋁質與鐵質的成份比較少，液相量少，形成窯皮比較困難。原料中鋁質較多，液相的粘度大，形成窯皮比較困難，但一旦形成就比較堅固。原料中鐵質原料多，液相的粘度就比較小，窯皮容易形成，但形成的窯皮也容易掉落。

  （2）火焰的溫度：火焰溫度低，料所形成的液相就比較少，不易形成窯皮，火焰溫度過高，會使窯皮溫度高過液相的凝固溫度，窯皮容易脫落。

  （3）火焰的形狀：窯皮的溫度受火焰形狀、以及窯殼筒體散熱等情況的影響。一般來說，太短、太急、太粗闊的火焰對窯皮的侵蝕比較歷害，長火焰對窯皮較為有利，但會使窯的界面熱量分散，對燒成不好。

  燃燒器的位置如安裝不合適，將直接影響到回轉窯內窯皮的形狀、長度和牢固程度，甚至影響到熟料的煅燒質量和火磚壽命；一般情況下，安裝在第三象限靠近0位，進入窯內200—300mm,煤管斜度略低于旋窯斜度，并根據(jù)窯皮狀況實施微調。

  如果外流風過大，四風道噴煤管易造成火焰太長，產生過長的浮窯皮，且易結后圈，尾溫高；內流風過大，易造成火焰粗短、發(fā)散，不僅易使熟料結粒粗大，出現(xiàn)黃心料且易燒蝕窯皮。因此要勤觀察勤調整火焰溫度、形狀、長度，確?；鹧婵拷蠈佣惶蛄?，保證無黃心熟料而火焰又不掃窯皮，以滿足生產的需要。

  燃燒器火焰出現(xiàn)分岔，多數(shù)是因為煤灰、熟料等形成的燒結物掛在燃燒器的端部，影響了煤和風的噴出。分岔現(xiàn)象對窯體前部影響較大，這時要及時清掉燒結物。

  因此在操作時，一定要保持一定合理的火焰形狀與位置，嚴格控制熟料的結粒，防止結大塊沖刷窯皮，穩(wěn)定窯內的熱工制度，防止結圈，發(fā)現(xiàn)有大塊或者是結圈要及時處理。

  當發(fā)現(xiàn)有掉窯皮時，在中控室可以通過查看窯筒體溫度進行判斷，一般窯筒體的溫度在200-300℃左右，如果有溫度過高的地方，就有可能發(fā)生掉窯皮，此時要馬上要進行補救窯皮的措施，改變火焰形狀及位置，在現(xiàn)場可以利用鼓風機或壓縮空氣對掉窯皮的窯殼進行冷卻，風機應該放在四點或者是八點的位置(此處正是料流的位置)，離掉窯皮的地方越近越好。

  回轉窯內火焰的溫度是在入窯二次風溫度的基礎上提高的。二次風溫度越高，火焰可達到的溫度就越高，為滿足燒成帶對火焰的溫度要求奠定了基礎。二次風溫還會影響窯內火焰?zhèn)鞑ニ俣?，溫度較高的二次風會明顯地縮短并有利于保持一個穩(wěn)定的火焰黑火頭長度，這對獲得合理的火焰形狀十分有利。二次風的溫度還會影響煤粉的燃燒速度，二次風溫的提高為合理地控制煤粉燃燒過程，保持合理的火焰形狀創(chuàng)造了條件，一般情況下，二次風溫度應控制在1050℃以上。

  隨著水泥窯用耐火材料的開發(fā)、設計配置、施工、維護的一體化，必將大大提高回轉窯的運轉率，減少停窯檢修次數(shù)，降低單位水泥熟料的能耗量和耐材的消耗量，推動我國水泥工業(yè)良性、低能耗、快速發(fā)展！