回轉窯內部砌筑有不同規格、型號、品種的耐火磚，在回轉窯系統正常生產煅燒時，能有效地保護回轉窯外筒體不受損壞。但在實際生產中，耐火磚的使用情況卻不盡人意，使用壽命不能達到預期。MM公司一年里因回轉窯內耐火磚脫落的事故造成停回轉窯時間92．7h，直接損失熟料產量約2.8萬t，點火用油8 t，材料維修與筑爐人工費用約30萬元。本文結合MM公司一次回轉窯燒成帶17．5 m處紅窯事故，分析燒成帶耐火磚脫落的原因，并提出預防措施。

1 事故的發生

2016年2月18日5時36分，化驗室熒光分析人員從回轉窯下經過去人窯斗提取生料樣品時，發現回轉窯簡體外表面有300×400見方的紅色亮光(見圖1)；隨即將現場情況通知中控室窯操作員，中控室窯操作員立即查看筒體掃描儀畫面，發現回轉窯燒成帶17．5m處溫度高至500℃；現場用點溫計測量，數據顯示17.5 m處溫度為512℃(面積300×400左右)，該位置環向其他區域溫度不高，溫度為335℃。相關人員搬來一臺風機，對準該部位吹風；中控操作員將頭煤由原來的16．5 t／h減至10 t／h，回轉窯減料至400t／h。經過45min的窯皮補掛，現場崗位測量17.5 m窯簡體表面溫度仍偏高(510℃左右)。最后運行部領導決定于2016年2月18日6時30分停窯處理。

2 原因分析

當回轉窯內物料倒空，窯內溫度降下來以后，工作人員進入回轉窯內進行耐火磚、窯皮的檢查工作，發現以回轉窯17．5 m紅窯處為中心點附近左右近2m窯皮偏薄，厚度不足150mm，同時發現17．5 m紅窯處掉磚面積約1㎡ (磚品種為直接結合鎂鉻磚)，殘磚厚度為43mm，見圖2。

(1)查閱中控室窯操作員記錄與畫面數據等，發現2月18日0時5分，回轉窯電流變化，掉窯皮情況多次出現，且篦冷機篦下壓力與熟料破碎機電流均出現大幅度波動，總計掉窯皮時間2．45 h。當回轉窯大量掉窯皮時，其實燒成帶筒體外表面溫度已經呈現不斷升高的趨勢，從筒體掃描儀上來看，0時46分回轉窯燒成帶17．5 m溫度由335℃緩慢增長至440℃，長期在440℃的高溫下保持近5 h，該時間段沒有采取任何有效控制措施，最終導致該處耐火磚脫落，筒體溫度升高至512℃(紅窯)。由于中控室窯操作員沒有注意觀察筒體掃描儀顯示曲線的變化，任由筒體溫度不斷升高，直至燒成帶耐火磚掉落損壞。

(2)17．5 m處耐火磚已經使用1年3個月，殘磚厚度135 mm(正常標磚厚度為220 mm)。該事故發生前，回轉窯燒成帶17．5 m處就一直有一臺筒體冷卻風機進行筒體冷卻，說明該處筒體溫度早就已經偏高，但是由于本身有窯皮的保護，所以在可控的范圍內，溫度不大于350℃，窯皮正常。當回轉窯系統大量掉窯皮，且筒體溫度升高時，沒有及時進行多臺風機冷卻，保護窯皮增長。

(3)配料成分發生了很大的變化。由于該公司石灰石的采購主要以外購為主，石灰石質量很難保證均質穩定，尤其是在石灰石更換大堆時，生料成分波動最大。正常生產時，原料調配站的配料方案為石灰石、硅石、硫酸渣三組分配料。發生回轉窯掉磚事故前，原料調配站的配料方案由原來的三組分變為二組分配料：石灰石和硫酸渣。同時從出立磨的生料成分率值來看，生料的水硬率偏低，鋁氧率偏高。這樣一來在同等煅燒情況下，回轉窯內的熟料液相量增加，使燒成帶窯皮不穩定，提高了燒成帶窯皮脫落的可能性。

(4)檢查窯頭燃燒器，發現窯頭燃燒器斷面無結焦現象、痕跡，詢問其他工作人員，在回轉窯正常生產階段，窯頭燃燒器一直在窯口外面煅燒28(距窯口間距100mm)，燃燒器頭部無積料、斷面無結焦。這樣一來就可以肯定，燃燒器噴出火焰沒有變形，火焰處于正常完整性燃燒，不會傷及窯皮。

(5)工段內管理人員思想意識淡薄。由于該公司燒成工段無工藝技術管理人員。在耐火磚使用到后期、配料成分發生變化、窯皮大幅度脫落時，沒有進行有效的分析、正確的指導，最終導致耐火磚損壞。

3 處理過程

回轉窯燒成帶17．5 m處耐火磚整體損壞嚴重，損壞面積較大(1㎡左右)，損壞處周圍的耐火磚殘厚較薄(45mm)，不可能進行暫時性的挖補修復。如果在這么薄的殘磚上進行挖補，新砌筑耐火磚不能牢固穩定，容易脫落。對此我們將該段耐火磚進行整體更換，周圍耐火磚殘厚≥110mm進行保留，這樣一來具體更換部位為16．0 m～21．2m。本次耐火材料的砌筑施工，必須嚴格按照公司規定的相關制度進行施工、砌筑、監督、技術指導，必須做到以下幾點：

(1)施工前必須對窯簡體進行全面檢查，將簡體不平處(焊縫、打磚機損壞處)要進行打磨，窯內雜物打掃干凈。

(2)砌筑放線：窯縱向基準線要沿圓周長每1．5 m放一條，每條線都要與窯的軸線平行。環向基準線5m放一條，施工控制線每1m放一條，環向線均應相互平行且垂直窯的軸線。

(3)砌筑基本原則：三貼緊原則，即磚大面與簡體之間、磚面之間、環面之間保證100％貼緊，表面平滑，要確保耐火磚與窯筒體在運行時可靠地同心。一定要避免耐火磚在砌筑過程中出現以下通病：爬坡、洗衣板、大小頭倒置、抽簽、錯位、傾斜、蛇形彎、張口等。

(4)耐火磚砌筑到合攏時，在最后7～8塊耐火磚位置，選擇合適尺寸的鎖磚和標磚進行合理搭配、鎖緊。相鄰環插鎖磚要錯開1～2塊磚，一環鎖磚數量不得超過4塊，鎖磚只能使用原狀磚，不能使用加工磚，鎖磚不能連用，且要與窯筒體貼緊。

(5)在耐火磚砌筑完以后，進行楔鐵加固，楔鐵厚度為3 mm冷軋鋼板，要求平整、不卷邊、不扭曲、無毛刺，每條耐火磚縫之間只能插入一塊楔鐵，每環鎖緊楔鐵不得超過4塊，且要均勻地分布在整個鎖磚區域內。

4 預防措施

(1)加強中控室窯操作員的責任意識，在回轉窯出現異常問題時，中控室窯操作員能夠及時、第一時間發現問題的所在，能夠具備事故預防和處理能力。

(2)耐火磚使用到后期時，要多加關注窯皮變化情況，要通過調整窯頭燃燒器、簡體冷卻風機以及配料方案，保證回轉窯煅燒系統正常運行。對于耐火磚殘厚較薄的地方，要嚴格控制窯皮厚度，不能出現燒成帶窯皮過薄情況。

(3)穩定生料配料方案，嚴格控制所有進場石灰石的質量，不能出現進場石灰石質量不合格情況；同時在石灰石布料時，要求布料機均勻有序地布料，杜絕定點布料。

作者：張中國 張秀全

單位：冀東水泥(煙臺)有限責任公司

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