回轉窯系統耐火材料的使用周期直接影響到回轉窯的運轉率,頻繁的停窯檢修耐火襯里,不僅增加了檢修的強度,也影響了回轉窯的正常運轉,更是給水泥生產企業帶來巨大的經濟損失。德州中聯大壩水泥有限公司生產線(Φ4.0 m×60 m回轉窯、雙系列五級旋風預熱器、TDF型分解爐)自運行以來,在窯系統耐火材料的使用上經過不斷改進、總結,使用情況一年比一年好。
1 前窯口澆注料
前窯口澆注料原設計為剛玉質澆注料,使用壽命僅6個多月。該部位澆注料使用與窯磚不同步,容易加速窯口護鐵磨蝕和燒毀,進而影響整個窯系統的運轉。我公司的做法是:
(1)采用新型窯口專用澆注料,其突出的特點是強度高、耐磨性能好、抗熱震性能強,燒后線變化率低,在較高的溫度下不易產生裂紋。
(2)根據澆注料的厚度不同,窯口扒釘由原來的2種型號改為4種型號,靠近擋磚圈的筒體扒釘為Ⅰ型,其單邊長度為160 mm,直徑為Φ10 mm;在窯口護鐵平面焊接的扒釘為Ⅱ型,其單邊長度為210 mm,直徑為Φ10 mm;在窯口護鐵斜面焊接的扒釘為Ⅲ型,其單邊長度為50 mm,直徑為Φ6 mm;在窯口護鐵端面焊接的扒釘為Ⅳ型,其單邊長度為100 mm,直徑為Φ8 mm。扒釘布置見圖1,扒釘結構見圖2。
(3)施工前,扒釘表面、第一環耐火磚側面均勻涂抹一層瀝青漆作膨脹層。
(4)澆注料施工嚴格按照施工說明進行,注意控制用水量和預留好膨脹縫。
(5)窯口澆注料施工完畢,凝固后盡早拆除模板,以保證水分的排除。
(6)控制工藝操作,確保窯口澆注料掛有窯皮,避免高溫熟料直接接觸和磨蝕澆注料。
通過采取以上措施,窯口澆筑料使用周期明顯延長,1號窯保持與窯磚同步,2號窯使用周期達到了2年。
2 窯內耐火磚
2.1 耐火磚配置
在生產過程中,燒成帶后段窯磚使用周期短的僅6個月,長的8個月。大修時檢查窯襯發現:窯內18 m~22 m處沒有窯皮,鎂鉻磚沒有窯皮保護,導致使用壽命不長。為此針對燒成帶、過渡帶耐火內襯配置不斷調整,近幾年的配置方案情況見表1。
從表1可以看出,窯內耐火磚配置以燒成帶、過渡帶為主進行調整,其它各帶視情況變化而定。隨著燒成系統產量的不斷增加,燒成帶主窯皮的長度不斷縮短,鎂鉻磚的配置長度也不斷縮短。在過渡帶采用復合轉,主要是從降低筒體表面散熱角度考慮。由于尖晶石磚具有很好的耐磨性能和熱震穩定性,比較適宜窯況的劇烈變化,缺點是導熱系數高;而復合磚也具有好的耐磨性能,同時導熱系數低,可減少筒體表面散熱。
2.2 耐火磚的砌筑
正確有效地砌筑耐火磚不僅有助于延長使用壽命,還可消除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磚的使用壽命。我公司的做法是:
(1)加強對施工人員的監管,嚴格按照耐火磚砌筑規程進行施工,出現爬臺現象堅決返工。
(2)膨脹系數大的鎂磚采用干法砌筑,膨脹系數小的復合磚采用濕法砌筑,同時嚴格耐火泥的使用管理。
(3)加強鎖口磚和調整鐵板的控制使用,嚴禁出現鎖口磚相鄰和磚兩側同時使用調整鐵板。
(4)合理安排升溫時間,嚴格控制升溫速度,在磚面溫度300~1 000 ℃區域內,升溫速度小于60 ℃/h。
通過采用新的耐火磚配置和加強砌筑管理,窯內耐火磚使用周期達到12個月以上。
3 窯頭燃燒器
窯頭燃燒器澆注料原設計為剛玉質澆注料,使用壽命僅6個多月。該部位澆注料使用不好,容易造成外管磨蝕和燒毀變形,影響火焰的形狀,燒蝕窯內窯皮,損壞耐火磚。采取的措施是:
(1)采用新型噴煤管專用澆注料,保證了澆注料的耐磨性能、抗熱震性能。
(2)施工時,因扒釘小且密,用水量可以適當加大,以保證澆注料的密實度,但要加強模具的密封,注意不要跑漿。
(3)噴煤管一般都有備用外管,備用外管要及時補打澆注料以延長養護期。使用時盡量使用備用外管,避免出現噴煤管一打上澆注料就投入使用現象。
4 其它部位
4.1 塔架內三次風管
塔架內三次風管耐火材料最容易磨蝕、損壞的部位是三次風控制閥和風管彎段。三次風控制閥原設計采用的是耐熱鋼外加80 mm厚高強耐堿澆注料制成,使用效果不好,僅有3個月。停機檢查發現,閥板軸嚴重彎曲,無法轉動;閥板澆注料大部分剝落,外漏部分全部氧化,燒毀。采取的措施是:采用一種新型的陶瓷閘閥替代原有耐熱鋼閘,使用壽命大大提高,達到1.5年,是原來耐熱鋼閘閥的5倍。
風管彎段原設計采用的高強耐堿澆注料,使用4個月后,風管彎段多處出現燒紅、冒灰現象。停機檢查發現,風管彎段處澆注料普遍沖刷變薄,部分澆注料脫落,鋼板碳化、磨漏。采取的措施是:風管彎段處改用剩余窯磚進行砌筑,主要是尖晶石磚、復合磚、硅莫磚等,磚縫采用膠泥抹平。改造后使用效果很好,2號窯風管彎段自2005年使用至今年檢修更換,共使用了4年多。
4.2 窯門罩、篦冷機
該部位設計采用硅鈣板+高鋁堿澆注料,使用效果相對還好。為降低檢修成本,檢查中發現澆注料還可繼續使用的部位就沒有更換,在使用中時常存在與窯磚周期不匹配,出現磨穿、冒灰現象。采取的措施是:制定合理的檢修計劃,分部位分時間進行檢修,既提高了檢修速度,又保證了正常生產。
5 結束語
如何延長窯系統耐火材料的使用周期,不僅關系到耐火材料的直接消耗量,對生產線的運轉率、生產成本進而對企業的經濟效益都產生重大影響。因此,我們必須重視窯系統耐火材料的管理和使用,把握“設備是基礎、穩定是前提、管理是保證”的方針,堅持不斷總結,不斷改進,窯的運轉周期就能收到良好的效果。