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延長(zhǎng)窯口耐火材料使用周期的措施

文檔作者：徐金福文檔來源：海螺建筑安裝工程有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月13日
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中圖分類號(hào)：TQl72．6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1007一0389(2015)03—41一02
延長(zhǎng)窯口耐火材料使用周期的措施
徐金福(海螺建筑安裝工程有限責(zé)任公司，安徽蕪湖320100)
摘要：如何延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯窯口耐火材料使用周期是耐火材料管理中的難點(diǎn)和重點(diǎn)之一。以某水泥公司回轉(zhuǎn)窯窯口耐火材料配
置方案為例，分析了窯口耐火材料使用周期變短的諸多原因，提出了提高窯13'耐火材料使用壽命的措施，主要包括優(yōu)化窯口耐
火材料設(shè)計(jì)和實(shí)施精細(xì)化施工方案等。
關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)窯；窯口；耐火材料；耐火磚；使用周期
Measures of prolonging the usage cycle of refractory material of kiln outlet
Xu Jinfu(Hailuo Building and Installation Engineering Co．，Ltd．，Anhui Wuhu 320100)
Abstract：How to prolong the usage cycle of refractory material of kiln outlet is one of the difficult and important problems in the refractory
materials management．Taking configuration scheme of a cement company rotary kiln refractory as an example，analyzes the kiln re—
fractory materials use cycle short for many reasons，put forward to improve service life of refractory materials in the kiln mouth mea—
sures：kiln refractory material design and optimization and implementation of lean construction scheme．
Keywords：rotary kiln；kiln mouth；refractory；refractory brick；periodic
1某公司水泥回轉(zhuǎn)窯窯口耐火材料使用狀況
窯口耐火材料承受除了來自燃燒器火焰溫度達(dá)
1 700℃的熱輻射和溫度達(dá)1 400℃熟料的磨損及沖
屆q夕f-，同時(shí)還要承受因筒體變形產(chǎn)生的應(yīng)力、窯內(nèi)磚
沿筒體方向的剪切力等。如果窯系統(tǒng)操作不穩(wěn)，人
窯氣體溫度變化較快，則還易受到熱震的影響，因此
窯El耐火材料的工作環(huán)境比較惡劣。如果窯口耐火
材料配置設(shè)計(jì)不合理，其使用周期會(huì)很短。如某水
泥公司最初窯口不用澆注料，全是用耐火磚砌筑，結(jié)
果使用周期只有3個(gè)月左右；且若窯口耐火材料與
窯內(nèi)磚檢修不同步，每年每臺(tái)回轉(zhuǎn)窯因窯口耐火材
料周期問題至少要增加一次停窯檢修，這必然造成
企業(yè)生產(chǎn)成本上升、熟料產(chǎn)量的下降。
為了應(yīng)對(duì)惡劣的使用環(huán)境，提高窯口耐火材料
的使用周期，該水泥公司在窯口耐火材料的設(shè)計(jì)上
采用了高耐磨澆注料加1 m左右高耐磨磚的典型配
置方案，其中高耐磨磚起保護(hù)澆注料的作用。采用
此設(shè)計(jì)方案后，窯口澆注料平均使用壽命可達(dá)10個(gè)
月以上，高于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8個(gè)月的使用壽命，基本
上可與窯內(nèi)磚使用周期同步，可實(shí)施同步換磚檢
修。此窯口耐火材料配置方案，后在該水泥企業(yè)集
團(tuán)內(nèi)近120臺(tái)大型回轉(zhuǎn)窯中得到了推廣應(yīng)用，并均
取得了良好的使用效果。
2窯口澆注料使用周期變短的原因分析
在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，盡管窯口耐火材料配置和
工作環(huán)境沒有大變化的情況，但在運(yùn)行幾年后窯口
耐火材料往往會(huì)出現(xiàn)使用周期變短的趨勢(shì)，其原因
分析如下。
(1)澆注料施工時(shí)，方案不詳細(xì)、施工不到位。
如澆注料加水過多，造成其強(qiáng)度下降會(huì)影響使用壽
命；另若在施工中振搗不到位或一次澆注量太大、膨
脹縫預(yù)留不夠等，最終也都會(huì)影響其使用效果。
(2)錨固件的選材和焊接質(zhì)量問題。錨固件材
質(zhì)一般要求選用耐熱鋼，窯El最常用的是1Crl8Ni9Ti；
焊接質(zhì)量則取決于焊條的選用和焊接參數(shù)的合理確
定。選材不合理或焊接質(zhì)量有問題，均會(huì)影響窯口
澆注料的使用壽命。
(3)擋磚圈和窯口護(hù)鐵的影響。擋磚圈的作用
是防止窯內(nèi)磚向窯口下滑，如果擋磚圈燒損擋不住
窯內(nèi)磚的下滑，則容易對(duì)窯口澆注料產(chǎn)生剪切力，使
澆注料提前損壞。安裝窯口護(hù)鐵，是為防止窯口變
形；若窯口變形就會(huì)對(duì)護(hù)鐵產(chǎn)生應(yīng)力作用，進(jìn)而使窯
口澆注料受到更多應(yīng)力作用而影響其使用周期。
(4)養(yǎng)護(hù)不到位。如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間太短，澆注料
就不能充分發(fā)揮其應(yīng)有的性能優(yōu)勢(shì)而影響其使用周
期；另若在澆注料澆注后12h內(nèi)就轉(zhuǎn)窯，易使?jié)沧⒘?
與窯筒體脫空，造成使用中錨固件會(huì)從根部燒壞，甚
至導(dǎo)致澆注料大塊坍塌。
3提高窯口耐火材料使用壽命的措施或建議
3．1優(yōu)化窯口耐火材料設(shè)計(jì)
(1)改進(jìn)窯口錨固件結(jié)構(gòu)。如：為了解決焊接
點(diǎn)出現(xiàn)裂紋，采用加長(zhǎng)焊接點(diǎn)方法(見圖1)，可防止
出現(xiàn)裂紋；又如將Y形改為圖1所示形，以提高錨固
求灘工程型絲叫1。
萬方數(shù)據(jù)
件對(duì)澆筑料的抓固能力。
(2)優(yōu)化窯LI耐火材料的配置方案。如改單道
擋磚圈為雙道擋磚圈，見圖2。
耐火磚
改前改后
25Q箜固件耐]火z4-25Q盟國(guó)件蒜。一00錨固件7 氣二竺≯】oo錨固律
原方案優(yōu)化方案
圖2改進(jìn)前后的窯口耐火材料
3．2制定并實(shí)施精細(xì)化施工方案
(1)施工前，需做好澆注料原材料的防雨防潮
工作；應(yīng)檢查擋磚圈是否和筒體焊接牢固(舊擋磚圈
也必需加固)；應(yīng)檢查護(hù)口鐵是否有松動(dòng)或變形等并
采取對(duì)應(yīng)的處理措施，如松動(dòng)進(jìn)行必要的加固處理；
另要對(duì)老澆注料進(jìn)行拆除并清理干凈。
(2)根據(jù)錨固件布置詳圖進(jìn)行錨固件的焊接施
工時(shí)，可視現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況稍作調(diào)整，相鄰兩錨固件采
用十字交叉布置并焊接；所有錨固件的焊接要牢固
可靠，對(duì)筒體有燒損、變形和氧化部位的錨固件焊接
要加強(qiáng)跟蹤，尤其是氧化部位要先進(jìn)行打磨后方可
焊接。錨固件焊接時(shí)，兩面全部要焊接，焊接完后需
檢查。要保持錨固件與窯簡(jiǎn)體垂直，禁止傾斜進(jìn)行
焊接。所用焊條材質(zhì)必須與錨固件材質(zhì)相一致，其
中簡(jiǎn)體上錨固件采用302焊條焊接，窯口護(hù)鐵上錨
固件采用402焊條焊接。另焊接施工以前，需對(duì)錨
固件表面采用膨脹帽或纏繞膠帶等方法進(jìn)行預(yù)留膨
脹處理；澆注料與耐火磚結(jié)合部，則要采用10 ram氧
化鋁纖維氈做膨脹縫，并涂刷防水層。
(3)應(yīng)采用厚度大于5 mm的木模板進(jìn)行澆注
料施工制模并需進(jìn)行模板加固，以保證模板有足夠
的剛度，避免施工過程中變形。制模前要組織相關(guān)
技術(shù)人員對(duì)錨固件焊接及舊澆注料清理情況進(jìn)行驗(yàn)
收；要注意模板澆注面必須光滑。每次制模的高度
應(yīng)小于600mm，以保證澆注振搗效果；制模應(yīng)盡量
迅速，以保證施工的連續(xù)性。
(4)每隔兩塊護(hù)口鐵要預(yù)留一個(gè)膨脹縫，膨脹
一42一
縫留在護(hù)口鐵的交接處，膨脹縫采用三合板，需夾穩(wěn)
并保證與筒體垂直，避免振搗施工時(shí)跑偏，膨脹縫深
度為襯體厚度的2／3。為防止?jié)沧⒘鲜┕ぶ谐霈F(xiàn)麻
面現(xiàn)象和利于后期澆注料水分蒸發(fā)，可在上方的模
板上用手槍鉆預(yù)留直徑為5 mm的圓孔，澆注一段后
扎入一次性竹筷子來預(yù)留排氣孔，孑L距以150—200
mm為佳，深度為襯體厚度的1／2到2／3。
(5)要控制好澆注料的攪拌環(huán)節(jié)。攪拌時(shí)先把
整袋的耐火澆注料骨料倒入攪拌機(jī)中，然后把粉料
小袋撒開均勻地加入，開機(jī)干混約1—3 rain后，先加
入總加水量的80％，攪拌2min后，再視澆注料攪拌
效果再緩緩加入其余的水量。澆注料在攪拌時(shí)，應(yīng)
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣候條件嚴(yán)
格控制加水量(6％～
6．5％)，并且攪拌時(shí)間
要充分(4。6min)，攪
拌效果以澆注料有一
定的流動(dòng)性但不流淌
為佳，見圖3。
圖3澆注料流動(dòng)度示意
(6)使用直徑i>30mm的振動(dòng)棒進(jìn)行澆注料的
振搗，澆注時(shí)模板內(nèi)裝料高度一次不得超過
300 mm，振搗時(shí)振動(dòng)棒應(yīng)快插慢拔，振動(dòng)過程中應(yīng)
采用多點(diǎn)振搗，振搗點(diǎn)要分布均勻，振搗以表面翻漿
為佳(約30～50 s)。
(7)澆注料的澆筑、養(yǎng)護(hù)與脫模。①根據(jù)窯內(nèi)
耐火材料施工需要，窯口澆注料一般分兩次施工。
其中：在窯定位后，窯口第一段磚縮口進(jìn)行封口施工
時(shí)，進(jìn)行窯口下半環(huán)澆注料施工；上半環(huán)澆注料與窯
內(nèi)加工磚及窯內(nèi)耐火磚檢查轉(zhuǎn)窯同步。約需10 h。
②為保證澆注料施工節(jié)點(diǎn)受控，窯口上半環(huán)錨固件
在轉(zhuǎn)窯前提前焊接，在進(jìn)行上半環(huán)轉(zhuǎn)窯澆注施工時(shí)，
用碘鎢燈烘烤已澆注部位，以加快澆注料硬化速
度。③每次澆注時(shí)要保證轉(zhuǎn)窯到位，盡量垂直澆
注，保證膨脹縫垂直。④正常施工條件下，帶模養(yǎng)
護(hù)時(shí)間應(yīng)不低于24 h。
(8)做好烘窯工作。如果窯口澆注料整體更
換，考慮澆注料的養(yǎng)護(hù)，窯點(diǎn)火升溫為不低于16 h，
升溫曲線見圖4。必須保證澆注料低溫烘烤，同時(shí)
考慮窯內(nèi)換磚情況在600 oC進(jìn)行保溫處理。
3．3其他環(huán)節(jié)的控制工作
(1)加強(qiáng)對(duì)窯口耐火材料的使用監(jiān)控，防止窯
口變形。由于筒體掃描系統(tǒng)不能對(duì)窯口進(jìn)行有效監(jiān)
控，發(fā)現(xiàn)窯口耐火材料的脫落比較滯后，往往使窯口
(下轉(zhuǎn)第45頁)
水淤工程型燮
萬方數(shù)據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大限量的2％。為保證組分測(cè)定結(jié)果的
準(zhǔn)確性，生產(chǎn)者應(yīng)采用適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)程序和適宜的方
法對(duì)所選方法的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，并將經(jīng)驗(yàn)證的方
法形成文件。
根據(jù)這一規(guī)定，生產(chǎn)者的義務(wù)如下：①選擇準(zhǔn)
確度高的方法，并經(jīng)驗(yàn)證后形成文件；②負(fù)責(zé)生產(chǎn)
過程中的組分測(cè)定、校核工作，保證符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)
定，保障產(chǎn)品質(zhì)量；③用戶或第三方要求時(shí)，提供經(jīng)
驗(yàn)證并文件化的測(cè)定方法，便于用戶或第三方的工
作開展。這也就意味著，用戶或第三方可以對(duì)水泥
的組分進(jìn)行某種形式的測(cè)定。
5結(jié)語
在目前檢測(cè)技術(shù)和混凝土技術(shù)條件下，GB
175—2007將原GB 175—1999中“混合材摻加量超
過最大限量時(shí)??為不合格品”這一規(guī)定取消，這
絕非意味著混合材摻量控制的放開，而是通過組分
的測(cè)定，以確保產(chǎn)品質(zhì)量來控制混合材的合理摻
量；水泥生產(chǎn)企業(yè)若能嚴(yán)格按照GB 1 75—2007進(jìn)行
水泥生產(chǎn)和質(zhì)量控制，則水泥用戶或第三方可以對(duì)
水泥的組分進(jìn)行某種形式的測(cè)定，是能了解到所用
水泥的真實(shí)組分的。
(編輯：沈新)(收稿日期：2014—09—09)
(上接第42頁)
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17時(shí)間／}l
圖4烘窯升溫曲線
筒體變形，同時(shí)會(huì)燒壞擋磚圈和窯口護(hù)鐵，造成窯口
耐火材料使用壽命進(jìn)一步縮短，有的生產(chǎn)線為完成
生產(chǎn)任務(wù)，在窯口澆注料部分脫落后還長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)行
運(yùn)行，使窯口耐火材料進(jìn)入惡性循環(huán)。因此在正常
生產(chǎn)中，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員要加強(qiáng)對(duì)窯口耐火材料的巡
檢頻次，當(dāng)發(fā)現(xiàn)窯口耐火磚或澆注料脫落時(shí)，應(yīng)及時(shí)
處理，防止窯口變形，為提高窯口耐火材料的使用壽
命提供可靠保證。
(2)在檢修施工時(shí)，要重視對(duì)錨固件的選用。
錨固件對(duì)澆注料起到至關(guān)重要的緊固作用，如前文
介紹，錨固件應(yīng)選用耐熱鋼，同時(shí)要注意焊條和焊接
工藝的要求。具體要求如下：萬噸線窯口錨固件規(guī)
定選擇材質(zhì)為0Cr25Ni20；其它窯窯型錨固件選擇
為1Crl8Ni9Ti；焊條材質(zhì)為A402型，焊接電流為90～
120A。
(3)正確選擇窯口澆注料的品種。目前窯口澆
注料的選擇品種較多，可根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，如
果檢修時(shí)間較短或要求運(yùn)行周期在半年以內(nèi)，應(yīng)選
擇帶膠水料，同時(shí)這種料也可放在冬季施工，其養(yǎng)護(hù)
期較短。若是大修或新窯可選擇帶水?dāng)嚢璧臐沧?
料，這類澆注料一定要注意養(yǎng)護(hù)期，在檢修施工中一
定要提前施工，要能保證提供24 h的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
(4)對(duì)已變形簡(jiǎn)體進(jìn)行處理。因?yàn)楦G筒變形部
位應(yīng)力相對(duì)較大，因此要對(duì)在錨固件作適當(dāng)處理，以
加強(qiáng)該處錨固件的牢固度，同時(shí)對(duì)局部變形較大的
地方，要進(jìn)行適當(dāng)增加膨脹處理。對(duì)已形成氧化層
的筒體，要進(jìn)行打磨處理，以使錨固件與窯筒體或擋
磚圈焊接牢靠。因有氧化層的地方進(jìn)行焊接易產(chǎn)生
脫焊。
(5)生產(chǎn)中，要監(jiān)控和跟蹤回轉(zhuǎn)窯窯頭方向1號(hào)
輪帶的橢圓度，防止橢圓過大損壞窯口耐火材料。
因窯口離1號(hào)輪帶較近，如果1號(hào)輪帶的橢圓度較大
也會(huì)影響到窯口耐火材料的使用壽命。
(6)及時(shí)對(duì)變形的擋磚圈、窯口護(hù)鐵和筒體進(jìn)
行更換。在停窯檢查中，要對(duì)窯口護(hù)鐵、擋磚圈和筒
體進(jìn)行仔細(xì)檢查，防止它們松動(dòng)或脫焊，對(duì)已燒損嚴(yán)
重的窯口護(hù)鐵和擋磚圈進(jìn)行更換，并恢復(fù)到原設(shè)計(jì)
要求，同時(shí)建議對(duì)已嚴(yán)重變形筒體應(yīng)安排更換，以免
造成惡性循環(huán)。
4結(jié)語
如何延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯窯口耐火材料使用周期是耐火
材料管理中的難點(diǎn)和重點(diǎn)之一，要從影響耐火材料
管理體系上全面進(jìn)行梳理分析，找出影響窯口耐火
材料使用周期的各種因素并給予解決。如通過采用
精細(xì)化的施工管理舉措和技術(shù)控制措施，則易于使
窯口耐火材料與窯內(nèi)耐火磚形成配套的維修周期，
可為提高回轉(zhuǎn)窯年度運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效益打下堅(jiān)實(shí)
基礎(chǔ)。
(編輯：劉翠榮)(收稿日期：2014—12—20)
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