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            如何延長干法水泥窯耐火材料使用壽命

            2020/07/31 來源:水泥技術

            水泥窯系統是水泥企業中最重要和投資最大的設備,耐火材料作為水泥窯系統的“心臟”對水泥窯系統的正常運轉起著至關重要的作用,回轉窯尤其關鍵。......

            水泥窯系統是水泥企業中最重要和投資最大的設備,耐火材料作為水泥窯系統的“心臟”對水泥窯系統的正常運轉起著至關重要的作用,回轉窯尤其關鍵。保證和延長耐火材料的使用壽命,可降低和節約資金、能源消耗,保證企業在市場競爭中擁有更大的優勢。影響回轉窯耐火材料使用壽命的因素很多,現主要從耐材的質量、設計、選擇、砌筑這四個方面,逐一分析對回轉窯耐火材料使用壽命的具體影響,隨之闡述了延長窯襯使用壽命的管理和技術措施。  

            一、制約耐火材料使用壽命的情況分析:  

            1.干法水泥窯工況特點:內襯與高溫物料和氣氛接觸面積大,在最熱部位,窯中氣體溫度超過1800℃,因此只有堿性耐火材料能承受水泥熟料、燃料灰分、窯塵和各種氣體帶來的侵蝕、滲透等化學反應;  

            2.在生產任務重、維修時間緊的情況下,一部分水泥企業對耐火材料配套及施工方面重視程度不夠,存在著耐火材料配置不合理、重復停窯檢修的情況;  

            3.國內耐火材料施工隊伍的整體技術水平參差不齊,除一些大型水泥集團有相對比較穩定的維修隊伍外,大部分中小水泥企業要靠外協施工隊來檢修或更換耐火材料,因此不同程度地制約了耐火材料的整體施工質量。  

            二、延長耐火材料使用壽命的技術措施:  

            1.量身定制:俗話說,好鋼用到刀刃上,對水泥窯而言不是價錢貴的耐火材料就適合整窯通用,必須與工況相匹配。以干法水泥窯為例,它具有具有窯溫較高、窯速較慢、堿侵蝕較嚴重、結構復雜和節能要求較高等工藝特點。為達到高產化、長壽化,其內襯用耐火磚和耐火澆注料要結合水泥窯生產實際工況來選擇。  

            材料選擇的幾個原則  

            (1)必須滿足基本使用功能,同時盡量減少耐火磚的品種和磚型數量。  

            (2)壽命盡量能夠匹配,如前窯口澆注料、上下過渡帶、燒成帶壽命能基本同步,能夠一次檢修最好。  

            (3)大修周期可控:確保1年1次大修,爭取3年2次大修。  

            2.分工明確:根據窯內不同帶的溫度,選擇不同品種的耐火材料。  

            (1)燒成帶必須使用堿性磚。主要包括鎂鉻磚、低鉻和無鉻的、含鋯或不含鋯的各類特種鎂磚以及白云石磚。  

            (2)上下過渡帶的選擇比較多,如鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚(限奧鎂產)、硅莫紅磚、AZM1680硅莫磚等,其中近年來開發的鋁質磚——硅莫磚,特別是增加了紅柱石的硅莫紅磚,熱震穩定性有很大的提高,在過渡帶取得了很好的使用效果,而且不掛窯皮的品種可有效防止后結圈。  

            (3)安全帶耐火材料的選用主要就是考慮資金和壽命,不管用什么磚,只要品質是貨真價實的都可以用,只是使用壽命有差異,如高強耐堿磚1-2年、抗剝落高鋁磚2-3年、AZM1650硅莫磚3-5年。  


            “建信牌”水泥窯用系列耐火材料  

            (4)卸料口內襯是大型窯窯襯中最薄弱的環節之一,變形很小的窯上可用碳化硅磚、硅莫磚、硅莫紅磚、尖晶石磚等,對窯口溫度較低的窯,可使用熱震性優良的高鋁磚,若窯口變形嚴重時時可采用剛玉質或鋼纖維增強剛玉質澆注料或低水泥型高鋁質澆注料。  

            3.專業施工:耐火材料的使用壽命和更換周期與耐火材料自身性能及施工質量有很大關系,特別是耐火澆注料,由于它是現場澆注,其使用效果與施工質量的優劣關系更大,行業內有稱‘三分材料,七分施工’的說法。因此,耐火材料的施工一定要嚴格按照施工規范,控制每一個環節、每一個細節。  

            1)耐火磚施工:火泥的正確搭配、泥漿的飽和度、灰縫的控制;回轉窯內耐火磚砌筑應注意:鎖磚的排列和布置、控制鎖磚板的插縫和位置。

              

            (2)澆注料的施工:一般耐火澆注料在出廠后都會提供一份詳細的施工說明,其中對澆注料在施工中有明確規定:  

            A、澆注料的烘烤:澆注料在使用前一定要進行烘烤,烘烤應滿足烘烤制度,保證澆注料中的自由水和結晶水能夠安全排出和充分排出,以免在投料或使用的前期出現‘脫皮、爆裂’情況,影響澆注料的正常使用。對于一些特殊的部位,最好在整體烘烤之前進行單獨的烘烤,對于一些關鍵(如前窯口、窯頭罩、冷卻機的熱段等)部位可以使用竹筷子預留排氣孔。  

            B、加水量:在實際施工中,一定要控制攪拌過程中的加水量(最好不要超過推薦值的上限),保證澆注料有足夠的振動流動性即可。如果只為了方便施工,對加水量不進行限制,那澆注料的整體性能將會大打折扣,不能發揮出澆注料應有的使用性能。  

            C、攪拌時間:澆注料攪拌時間與施工時的加水量有密切相關,一般要求攪拌時間控制在3-5min,攪拌機轉速最好在19轉/min以上。合適的攪拌時間能最大程度地發揮澆注料的施工性能和使用性能。  

            D、錨固件的焊接和熱膨脹處理:錨固件的焊接環節,首先應保證其布置合理,受力方向符合要求;同時,焊接所用的不銹鋼電焊條要按照規范要求執行,焊縫應做到光滑而飽滿,并要做好錨固件的熱膨脹處理。  

            4.堅持科學、合理的日常運營和維護  

            (1)烘窯升溫:窯襯砌筑好后還須妥善烘烤,烘烤時升溫不能過快,以免產生過大的熱應力而導致磚襯開裂、剝落。窯襯烘烤必須連續進行,直至完成,并且要做到“慢升溫、不回頭”。為此,烘烤前必須對系統設備聯動試車,還要確保供電。此外,停窯時窯襯的冷卻制度亦對未更換的耐火磚使用壽命有很大影響,因此停窯不換磚時必須慢冷以確保窯襯的安全。  

            (2)窯皮的粘掛及保護:燒成帶及其兩側過渡帶磚襯上窯皮的穩定與否,是影響磚襯使用壽命的決定性條件。新磚砌好,按正常升溫制度到達投料溫度后,即進行投料。第一層窯皮的形成就是從物料進入燒成帶及前后過渡帶時開始,必須嚴格控制熟料結粒細小均齊,配料合理;耐火磚熱面層中應形成少量熔體,使熟料與磚面牢固地粘結。粘結后,磚襯表面層溫度降低,熔體量減少,黏度增大,粘結層與磚襯面間粘結力就越大。而熟料繼續粘到新粘結的熟料上,使窯皮不斷加厚,直至窯皮過厚,窯皮表面溫度過高而造成該處熟料中熔體含量過多且黏度小,熟料不能再互相粘結為止。第一層窯皮粘掛的質量優劣對延長窯襯壽命有重要的作用。  

            (3)減少停窯次數,提高預分解窯的運轉率:由于頻繁地非計劃開停窯,往往是緊急止料停窯,會造成襯磚熱面迅速冷卻,收縮過快,磚內產生嚴重的破壞應力,應力隨多次停窯頻繁作用于磚內,導致其過早開裂損壞。再次開窯時,磚熱面層往往隨窯皮剝落,還使窯襯內磚位扭曲,降低窯襯使用壽命。  

            (4)穩定窯的熱工制度:窯在運轉時,如熱工制度不穩,會造成窯內襯料忽冷忽熱,窯皮時長時塌,極易發生耐火磚開裂剝落、炸頭等現象,使用壽命大大縮短。  


            (責任編輯:李佳婷)

            凡注明來源水泥網的文字、圖片、音視頻稿件,未經授權,不得轉載,違者將依法追究責任。(轉載說明

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