水泥窯各部位耐火噴涂料的選用及施工要點(diǎn)

  隨著我國(guó)水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和窯型的大型化，水泥燒成系統(tǒng)的耐火材料技術(shù)也在日新月異地快速提升中。耐火材料的使用壽命是直接影響新型干法水泥生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)率的主要因素之一。如何延長(zhǎng)耐火材料使用壽命，逐漸做到無(wú)害化排放一直是水泥企業(yè)持續(xù)關(guān)注的課題。

  近幾十年來(lái)，新型干法水泥生產(chǎn)工藝代表水泥生產(chǎn)的發(fā)展方向。熟料產(chǎn)質(zhì)量高、節(jié)能效果好、自動(dòng)化程度高、環(huán)境污染小，并且日益大型化。目前我國(guó)已完全自主設(shè)計(jì)日產(chǎn)2500噸~1.2萬(wàn)噸的新型干法窯，其中耐火材料襯料的應(yīng)用，有十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。

  由于不定形耐火材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些設(shè)備的關(guān)鍵部位，要求苛刻的材質(zhì)，便有些水泥窯爐的設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)廠家，放棄了傳統(tǒng)磚襯的觀念，大量采用不定形耐火材料做內(nèi)襯，如用于旋風(fēng)預(yù)熱系統(tǒng)、進(jìn)料槽、窯尾煙室、窯口、噴煤管、窯頭罩、篦冷機(jī)等鍛燒設(shè)備上。由于不定形耐火材料性能和施工方法的改進(jìn)，使耐火材料襯料的整體成本降低，為大中型水泥生產(chǎn)廠家?guī)?lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

  噴涂料施工技術(shù)的主要特點(diǎn)

  一是噴涂料與磚襯相比，沒(méi)有磚縫、整體性好、耐磨損、導(dǎo)熱系數(shù)小、節(jié)能效果好；

  二是噴涂料的廣泛應(yīng)用，改變了水泥行業(yè)的窯爐結(jié)構(gòu)，其使用性能可靠，壽命延長(zhǎng)；

  三是噴涂料施工速度快，每小時(shí)可達(dá)6~10噸，施工時(shí)垂直距離可輸送達(dá)80米高，水平距離可輸送達(dá)200米遠(yuǎn)。因此每次維修時(shí)間短，操作費(fèi)用低，窯的利用效率高。

  新型干法水泥窯各部位用噴涂料

  1.旋風(fēng)式預(yù)熱器

  這套裝置包括一系列的立式“旋風(fēng)式”熱交換器，豎式排列?；ハ嚅g有管子聯(lián)結(jié)均化后的生料下行，同時(shí)窯里排出的廢氣上行。在每個(gè)熱交換器中廢氣與生料進(jìn)行熱交換，使生料逐漸加熱。然后通過(guò)管子落入一級(jí)交換器，每臺(tái)窯具有單系列或雙系列熱交換器，溫度從300℃（第一級(jí)交換器入口）到1100℃（最后一級(jí)交換器出口）。三次風(fēng)下部燃燒室噴嘴處附近溫度會(huì)更高一些。

  建議用耐火襯料：重質(zhì)噴涂料16（1HR-DG16）；重質(zhì)噴涂料18（HR-DG18）。

  施工要點(diǎn)：以前這些熱交換器絕大多數(shù)是用磚砌筑的，施工時(shí)間長(zhǎng)而且設(shè)計(jì)復(fù)雜。目前一般用澆注料或噴涂料加不銹鋼錨固鉤的方法進(jìn)行施工。襯厚150mm～250mm，通常單層，但有時(shí)也用50mm的輕質(zhì)噴涂料10（LG-10）作底襯。

  2.進(jìn)料槽（亦稱(chēng)下料斜坡

  物料處熱交換器后，溫度達(dá)1000℃的熱物料先通過(guò)一個(gè)大的進(jìn)料溜子再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。由于燃料或物料本身的原因，在某些水泥廠，這個(gè)部位的耐火材料表面很快形成結(jié)皮（可達(dá)100mm厚）。如果原料的堿含量高或燃料（煤）中氯化物含量高，那么形成黏結(jié)堵塞，破壞交換器耐火襯表面，阻礙物料流動(dòng)和廢氣排出，可用鋼釬敲擊或用高壓水槍噴射除去結(jié)皮。

  此外，沖擊、磨損、急冷急熱現(xiàn)象對(duì)任何耐火材料襯料都會(huì)產(chǎn)生破壞。但噴涂料要比磚襯持久的多，因?yàn)榇u襯的縫隙受侵蝕嚴(yán)重。如果結(jié)皮己與耐火材料內(nèi)面起反應(yīng)，那么清除結(jié)皮時(shí)很可能要帶掉一塊襯料表面。因此，這個(gè)部位的維修頻率高，從而造成停窯搶修，影響窯的周期運(yùn)轉(zhuǎn)率。

  建議用料：高強(qiáng)噴涂料16（HR-DGl6）；碳化硅高強(qiáng)噴涂料S2O（HR-S2OG）。

  施工要點(diǎn)：襯厚200mm～300mm，在邊墻和斜坡上焊接1鉻18鎳9鈦321型不銹鋼錨固鉤，通常不用絕熱層，可以用噴涂的施工方法，也可以采用澆注的方法。HR-DG16、HR-S2OG是一種抗堿性的材料，不與任何堆積物起反應(yīng)，S2OG是一種含SIC的材料，效果尤其明顯。另外兩種材料的優(yōu)點(diǎn)還在于氣孔率低，高溫下強(qiáng)度大，抗磨性強(qiáng)，耐急冷急熱性好。

  3.入口錐（進(jìn)料錐體）

  回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料端通常是錐形的，其襯料以前為形狀復(fù)雜的磚。但由于換襯困難，現(xiàn)在一般采用澆注料，環(huán)境溫度900℃～1100℃，磨損嚴(yán)重。粉塵大量沉積在這個(gè)部位，同時(shí)回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該部分受應(yīng)力影響。

  建議用料：重質(zhì)噴涂料16（HR-DGl6）；高強(qiáng)噴涂料18（HR-DGl8）。

  施工要點(diǎn)：襯厚200mm~500mm，用鉻25鎳20“Y”型不銹鋼錨固鉤焊接。可噴涂施工，也可以采用澆注的施工方法，材料的選擇要依據(jù)具體條件及使用壽命要求來(lái)決定。

  4.窯頭罩

  窯頭罩位于回轉(zhuǎn)窯的排料端，噴煤管透過(guò)窯頭罩伸入窯體內(nèi)。該部位受一定程度的磨損，耐火材料表面有粉塵結(jié)皮并受火焰輻射，操作溫度為1100℃~1200℃。

  建議用料：莫來(lái)石噴涂料16（HR-DG16）：莫來(lái)石高強(qiáng)噴涂料18（（HR-DGl8）。

  施工要點(diǎn)：上述噴涂料適用于底部邊墻和噴嘴墻及頂部，材料的選擇視具體情況而定，一般先噴75mm的LG-10作底層絕熱料，然后再?lài)?00mm~250mm的工作層。使用的錨固鉤為1鉻18鎳9鈦321型不銹鋼錨固鉤，間距為250mm～300mm。

  5.篦冷機(jī)

  靠近篦冷機(jī)各側(cè)面受到水泥熟料的磨損嚴(yán)重，在墻上部和頂部粉塵沉積量很大，時(shí)常需要吹洗或機(jī)械清除。后墻（靠近窯體內(nèi)落下熟料的那一端）；受機(jī)械磨損較嚴(yán)重，因?yàn)槭炝舷嚷湓诤髩ι?，再到篦板上，熟料溫度?300℃降到250℃。來(lái)自風(fēng)機(jī)的大量空氣進(jìn)入篦冷機(jī)，形成急冷急熱的現(xiàn)象。

  建議用料：莫來(lái)石噴涂料16（HR-DG16）：莫來(lái)石高強(qiáng)噴涂料18（（HR-DGl8）。

  施工要點(diǎn)：工作面厚200mm~300mm，絕熱層用輕質(zhì)噴涂料10、厚75mm~100mm，用321型不銹鋼錨固鉤，間距300mm，許多廠家已把傳統(tǒng)的拱形磚頂改為用錨固磚的平頂噴涂料或澆注料，其好處在于對(duì)墻進(jìn)行定期修理時(shí)不影響頂部結(jié)構(gòu)。

  新型干法水泥生產(chǎn)線有濕法窯和傳統(tǒng)干法窯無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，在不定形耐火材料的選型上也有別與其他類(lèi)型的水泥窯，建議各位耐火材料供應(yīng)商要根據(jù)每個(gè)水泥企業(yè)自身設(shè)備、原燃材料等的實(shí)際情況給出優(yōu)化配置建議，特別是提供總包服務(wù)的情況下，提高水泥窯生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。