行業內噸熟料耐火材料成本消耗一般在2.5～4.0元。對一條設計5 000 t/d的熟料生產線，保守估算按5 400 t/d，運轉率僅為60%，則其耐火材料成本消耗就是295.65萬元～473.04萬元，顯而易見，如果能將耐火材料成本單耗由4.0元/t降低至2.5元/t，則每年度可減少成本支出近200萬元。要實現這樣的成本節約，離不開科學的管理。

1 耐火材料配置優化

根據不同材料的性能指標合理優化水泥窯耐火材料配置，最大限度發揮材料自身性能，延長其使用壽命，是有效延長耐火材料壽命、降低其消耗的前提。經過多年多條生產線的統計數據，我公司形成了一套基本的窯襯磚配置，見表1。

表1中有幾個關鍵點是燒成技術人員必須根據每條窯的具體工況適當調整的。

（1）窯口澆注料。窯口澆注料的壽命不能以損壞窯口端節為代價，必須切實起到保護窯口端節作用。每次更換時必須詳細檢查窯口鐵螺絲是否有松動、窯口鐵外端面有無裂紋，如有則必須更換窯口鐵，避免因窯口鐵松動影響窯口澆注料壽命。

（2）窯口磚的長度。窯口磚是強度高但荷重軟化溫度較低的一種磚，砌筑在窯口澆注料后保護窯口澆注料，不宜配置過長，否則一旦火焰調整不合適或液相出現，容易出現燒磚事故。窯口磚不當使用的結果見圖1。

（3）燒成帶。燒成帶即主窯皮區域，也即窯皮穩定區域。窯皮除受原燃材料和火焰控制的影響外，也同時受掛窯皮、磚配置長短的影響。我公司配置的原則是按照4.5～5.2倍窯徑長度掌握，煤質好時選下限，煤質差時選上限。

（4）上下過渡帶磚與燒成帶的分界。下過渡帶是否適當配置部分鎂鋁尖晶石磚完全取決于該部分是否長窯皮，停窯后該處窯皮是否脫落，如果該處窯皮消長頻繁則說明有明顯過渡帶，宜配置鎂鋁尖晶石磚；反之則應配置燒成帶用的易結窯皮的磚。上過渡帶同理也需要詳細觀察窯內副窯皮分布區域，有副窯皮區域應配置鎂鋁尖晶石磚。但因為鎂鋁尖晶石磚導熱系數大，其壽命后期筒體溫度可高達370～380 ℃，熱耗高且對窯筒體熱侵蝕嚴重，所以上過渡帶該磚宜短不宜長。

（5）原則上輪帶下方不更換耐火磚品種，因為不同耐火磚導熱系數不同，筒體溫度不同，對輪帶滑移量影響較大。

2 耐火材料選用

在合理的耐火材料配置基礎上選擇性能穩定、工業數據優秀的適合自己生產線的高質量產品是關鍵。我公司選擇產品是通過公開招標，依據年度統計數據評選的。

（1）客觀真實的壽命數據是評價、選擇產品的最重要依據。

（2）嚴格的質量驗收環節是對供需雙方都負責的做法。到貨的表觀、尺寸、重量等驗收和第三方性能指標驗收是事前質量控制的重要一環。

3 耐火材料施工

耐火材料施工應嚴格按照《耐火材料規程》執行，保證施工質量，將有利于降低耐火材料消耗。總結多年的經驗發現施工管控始終是耐火材料管理的難點和重點，值得同仁們關注。我公司專門制定《耐火材料砌筑監督管理規程》，明確砌筑標準、監督內容、檢查標準、考核條款等強調實現過程控制，從而保證耐火材料施工質量。本文強調四個常見施工薄弱環節。

在窯襯磚砌筑時，環向放線和小木槌的使用兩個環節需繼續加強，這兩點實施不好，仍會出現窯磚扭斜（見圖2），影響壽命現象。

在澆注料施工時，加水量控制和膨脹縫留設兩個環節規范施工落地性差，導致篦冷機矮墻等部位澆注料的壽命仍不盡理想，見圖3。水泥窯燒成系統的澆注料施工，除了料管等小物件，都不是在地上施工，篦冷機矮墻的使用壽命除了材料選擇，合理的養護、透氣孔的留設、適當的升溫曲線也是重要原因，這和是否在地上施工關系不是很大。

4 耐火材料使用維護

市場飽和，窯運轉率逐漸降低，開停頻次增加都增大了對耐火材料的維護難度，如果耐火材料保護意識缺乏，勢必導致耐火材料壽命短，消耗增加。故以下幾點是維護重點。

4.1 升降溫養護

嚴格升降溫控制，任何情況下都堅決避免急冷、驟熱，明確規定好升降溫速率，完全冷窯時低溫段升溫速率必須控制在50 ℃/h以內。故障停窯時，以窯保溫為主要控制原則。冀東臨澧公司近兩年幾乎每個月都有庫滿停機，但其耐火材料管控非常到位，所以堿性磚壽命在18～24個月。以完全冷窯升溫為例，其常溫至400 ℃按30 ℃/h升溫，400～600 ℃按40 ℃/h升溫，600 ℃恒溫1.5 h左右（具體視檢修情況定，如果預熱器或窯內有耐火材料施工，則恒溫延長至3 h，提高400～600 ℃升溫區間升溫速率，40～55 ℃/h均可），600 ℃至投料按75 ℃/h升溫。圖4所示的例子，是升溫過快導致耐火磚炸頭，最厚的炸頭80 mm。

4.2 工藝運行穩定

確保筒體掃描工作正常，密切關注筒體溫度變化，尤其是窯襯磚使用12個月以后，工藝調整以小調微調為主，避免窯皮過厚頻繁脫落情況，更應避免火焰燒磚或熟料燒流燒磚現象。

4.3 滑移量維護

建立滑移量測量機制，定期測量輪帶滑移量，確保其在正常范圍內，異常時及時控制筒體溫度或調整墊板厚度。

5 耐火材料壽命數據分析、應用改進建立詳細的壽命數據臺賬（見表2）。

對所有周期性損壞部位的耐火材料建立數據臺賬，跟蹤其施工、養護、損壞現象分析、壽命數據、筒體溫度，每條線數據持續可追溯；多條線則可同部位對標，年度單耗對標，找到薄弱環節，分析原因，針對性制定解決方案，降低消耗。

6 結束語

綜合看，材料品質、施工質量和工藝維護三大方面共同決定了水泥回轉窯的耐火材料使用質量，三者哪個環節失控都勢必導致材料壽命異常，消耗高。其控制要領是：必須重視耐火材料配置優化、選用、施工和使用維護，還要建立詳細的壽命數據臺賬，對耐火材料壽命數據進行分析，針對性制定解決方案，達到降低消耗的目的。為了將耐火材料供應商、施工單位和生產線三者利益捆綁到一起，近幾年出現的耐火材料總包形式是值得業界探討、嘗試、總結、完善推廣的一種維修整合模式，理論上可以減少資源浪費，通過優勢資源互補，實現三方共贏。

作者：王艷平

機構：冀東水泥集團

來源：中國水泥備件網微信公眾號（關注查看更多資訊）

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