新砌筑耐火磚烘窯期間掉磚原因分析及解決措施

  很多水泥企業(yè)都碰到過(guò)新砌筑的耐火磚在烘窯期間掉磚的問(wèn)題：使用專業(yè)的維修隊(duì)伍、專用工具、優(yōu)質(zhì)耐火材料，可是新砌筑的耐火磚在升溫接近尾聲，即將投料的過(guò)程中卻出現(xiàn)了掉磚事故，嚴(yán)重時(shí)進(jìn)窯后發(fā)現(xiàn)許多耐火磚存在環(huán)與環(huán)嚴(yán)重扭曲、傾斜的現(xiàn)象，無(wú)奈只能重新冷窯、重新補(bǔ)磚，這種問(wèn)題在以往使用笨重落后的螺旋絲杠時(shí)都不曾出現(xiàn)。

  先不說(shuō)這種極冷極熱對(duì)耐火材料使用周期造成的負(fù)面影響，就單從處理問(wèn)題的角度來(lái)說(shuō)十分麻煩，施工的危險(xiǎn)性非常大。

  現(xiàn)場(chǎng)描述

  耐火磚砌筑較松動(dòng)時(shí)極易發(fā)生掉磚事故，從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)看：磚與磚的接觸面間隙較大、環(huán)縫較大、磚的底面沒(méi)有緊貼窯筒體、耐火泥涂抹均勻度較差、耐火磚的表面不平整，有“臺(tái)階”現(xiàn)象，一般存在兩種情況：

  一是窯內(nèi)耐火磚扭曲變形嚴(yán)重，而且磚與磚之間的軸向、環(huán)向縫隙較大，耐火磚表面凹凸不平，凸出部分的耐火磚可以用大錘砸進(jìn)去，甚至有的可以用腳跺進(jìn)去，每次處理時(shí)都需要在縫隙內(nèi)加許多的鎖緊鐵板。

  二是擋磚圈后部的耐火磚經(jīng)常騎在擋磚圈上部，耐火磚底部和筒體內(nèi)壁沒(méi)有貼實(shí)，甚至有幾厘米的間隙，擋磚圈上部的耐火磚存在擠碎或斷裂的現(xiàn)象。

  原因分析

  1.鎖磚不緊

  鎖磚不緊是造成耐火磚掉磚的主要原因。從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，掉磚的大部分原因在于此。造成鎖磚不緊的原因主要有：

  一是使用膠泥不當(dāng)。在砌筑過(guò)程中需要用膠泥來(lái)粘結(jié)窯磚，還需要用膠泥來(lái)找平窯磚，當(dāng)膠泥涂抹不夠均勻時(shí)容易導(dǎo)致耐火磚的型號(hào)比例失調(diào)，造成磚面傾斜、磚的大小頭松緊度不一致。使用膠泥的影響在冬季施工時(shí)尤為突出，由于環(huán)境溫度降低，耐火膠泥的流動(dòng)性變差，存在凍結(jié)現(xiàn)象，當(dāng)用鎖緊鐵板鎖緊整環(huán)時(shí)膠泥已經(jīng)凍結(jié)，而在升溫過(guò)程中膠泥開(kāi)始融化，磚縫內(nèi)的膠泥在耐火磚的重力擠壓下流失，造成環(huán)形磚縫增大，增大到一定程度時(shí)耐火磚松動(dòng)并脫落，造成掉磚事故。

  二是砌筑時(shí)每環(huán)耐火磚的鎖緊度不夠。使用砌磚機(jī)砌筑時(shí)，為趕工期經(jīng)常采取的辦法是在每環(huán)磚鎖口時(shí)并不急于一次性鎖緊到位，只是適當(dāng)鎖緊便開(kāi)始砌筑下一環(huán)，全部砌筑完畢后在砌磚機(jī)上由窯尾向窯頭方向用大錘在窯內(nèi)耐火磚的頂部補(bǔ)打一遍鐵板即可。這種砌筑方法存在一個(gè)弊端：由于最初沒(méi)有鎖緊，耐火磚在自身重力的作用下勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生向下的滑移，造成耐火磚底面沒(méi)有緊貼窯體內(nèi)壁，存在脫空現(xiàn)象，當(dāng)脫空現(xiàn)象形成后補(bǔ)打鎖緊鐵板只會(huì)增加環(huán)向耐火磚磚與磚之間的緊密程度，并不會(huì)改變脫空的問(wèn)題，當(dāng)窯溫升高到一定程度需要間斷翻轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)窯時(shí)，脫空現(xiàn)象加劇。

  三是砌磚機(jī)壓力不足。砌磚機(jī)工作壓力不足以頂住耐火磚，無(wú)法使其緊靠窯筒體，導(dǎo)致出現(xiàn)輕微的脫空現(xiàn)象。在施工過(guò)程中必須確?？諌簷C(jī)的供氣壓力在0.55MPa~0.65MPa，而這方面正是我們的弱項(xiàng)。冬季施工時(shí)由于連接砌磚機(jī)的壓縮空氣管路較長(zhǎng)、連接管道的粗細(xì)不同、出空壓機(jī)的油水分離器問(wèn)題、儲(chǔ)氣罐沒(méi)有經(jīng)常放水、連接管路漏風(fēng)等問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致砌磚機(jī)的供氣壓力不足，供氣壓力不足就會(huì)導(dǎo)致砌磚機(jī)的頂磚壓力不足，形成耐火磚底部脫空。

  2.砌筑手法問(wèn)題

  耐火磚有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：VDZ和ISO標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)里耐火磚的規(guī)格和配比根據(jù)窯型的不同而不同，施工人員不能盲目按照設(shè)計(jì)砌筑配比施工，要綜合考慮到窯筒體的橢圓度和耐火磚存在外觀尺寸的偏差。

  一是切磚部位砌筑不合理。因砌筑預(yù)見(jiàn)性不強(qiáng)，導(dǎo)致砌到最后時(shí)需要加工磚，尤其是加工磚長(zhǎng)度小于原磚長(zhǎng)度的60％時(shí)，加工磚單獨(dú)砌筑一環(huán)在運(yùn)行中發(fā)生扭曲和掉磚的幾率很高。如果發(fā)生加工磚長(zhǎng)度小于原磚長(zhǎng)度的60％時(shí)，應(yīng)拆除相鄰的一環(huán)標(biāo)準(zhǔn)磚，用標(biāo)準(zhǔn)磚與加工磚小磚交錯(cuò)砌筑，消除環(huán)縫。

  二是環(huán)縫扭曲，最后收尾時(shí)加工磚長(zhǎng)度偏差大。主要是因?yàn)槠鲋拔催M(jìn)行筒體放線和環(huán)向縫控制不當(dāng)造成的。在鋪底和砌磚機(jī)封口時(shí)沒(méi)有調(diào)整環(huán)縫的意識(shí)，或者沒(méi)有根據(jù)環(huán)線進(jìn)行調(diào)整，造成磚環(huán)砌筑后的環(huán)縫不在一個(gè)平面上，最后收口時(shí)上下左右的距離不一致，嚴(yán)重時(shí)偏差達(dá)到100mm以上，導(dǎo)致最后加工磚尺寸長(zhǎng)度偏差較大，砌筑質(zhì)量難以保證。

  3.砌磚機(jī)的缺陷

  使用螺旋絲杠砌筑時(shí)其鎖緊部位都在回轉(zhuǎn)窯的中心線以下，中心線以下部位的耐火磚由于自重的原因，磚的底面都會(huì)緊貼窯體內(nèi)壁，此時(shí)的鎖緊會(huì)起到應(yīng)有的效果。而用砌磚機(jī)砌筑完畢后，回轉(zhuǎn)窯中心以上的耐火磚由于自重的原因，無(wú)法使耐火磚緊靠窯筒體內(nèi)壁，存在輕微脫空的現(xiàn)象。我們所做的環(huán)向緊固工作也僅僅是針對(duì)頂部的鎖磚部位補(bǔ)打鐵板，而此時(shí)即使補(bǔ)打鐵板也無(wú)法使耐火磚緊貼筒體內(nèi)壁，耐火磚依然處于松動(dòng)狀態(tài)，這也就很好地解釋了為什么我們以前用螺旋絲杠時(shí)耐火磚只會(huì)斷裂而不會(huì)出現(xiàn)掉磚的問(wèn)題。

  用螺旋絲杠砌筑窯磚的每一步，窯磚的端面都緊貼于窯筒體的內(nèi)壁，而且砌筑的每一個(gè)階段窯磚都在筒體中心線以下的部位，磚體的自重也使耐火磚緊緊貼靠于筒體內(nèi)壁，而我們緊固窯磚補(bǔ)打鐵板時(shí)也全在窯筒體半徑以下，這樣緊固的效果是磚的底面一定和筒體內(nèi)壁緊貼，緊固得過(guò)于嚴(yán)重導(dǎo)致耐火磚斷裂，這是使用螺旋絲杠砌磚時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。

  由于砌磚機(jī)壓力不夠、耐火磚自重的原因，以及只在頂部補(bǔ)打鎖緊鐵板的方法都會(huì)導(dǎo)致頂部的耐火磚和筒體內(nèi)壁貼不嚴(yán)實(shí)，砌磚的時(shí)候看不出來(lái)，而當(dāng)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)便會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的滑移量，導(dǎo)致耐火磚松動(dòng)、脫落。

  解決措施

  1.平時(shí)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)

  針對(duì)砌磚機(jī)工作壓力不足的情況，必須加強(qiáng)平時(shí)對(duì)設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)。要確保油水分離器的使用效果，儲(chǔ)氣罐要勤放水，在施工過(guò)程中要保證空壓機(jī)正常運(yùn)行，確保壓縮空氣的壓力在0.55MPa～0.65MPa范圍內(nèi)。

  2.鎖磚須知

  鎖磚時(shí)一定要使窯磚底面盡可能緊貼窯體內(nèi)壁，鎖緊一環(huán)后再開(kāi)始砌筑下一環(huán)，全部砌筑完畢后要階段轉(zhuǎn)窯加鎖緊鐵板，加鎖緊鐵板時(shí)盡可能在回轉(zhuǎn)窯中心線以下部位進(jìn)行緊固，確保窯圓周的90°、180°、270°、360°4個(gè)點(diǎn)都有鎖緊鐵板，同一磚縫內(nèi)不允許有兩塊鎖緊鐵板。

  3.解決環(huán)縫扭曲問(wèn)題

  砌筑前在窯筒體內(nèi)每隔2m放設(shè)一道環(huán)向線，環(huán)向線要與筒體每節(jié)的環(huán)向焊縫平行。在耐火磚鋪底時(shí)必須以軸向線和環(huán)線為基準(zhǔn)進(jìn)行施工，每鋪底5環(huán)進(jìn)行檢查，測(cè)量環(huán)縫與環(huán)向線的各點(diǎn)距離是否一致，根據(jù)距離偏差來(lái)調(diào)整后幾環(huán)磚，不允許一步調(diào)整到位，要逐步調(diào)整，同時(shí)要控制環(huán)縫在2mm以內(nèi)，在調(diào)整時(shí)還必須確保軸線的重合度。

  4.避免加工磚

  盡可能避免加工磚，如果發(fā)生加工磚長(zhǎng)度小于原磚長(zhǎng)度的60％時(shí)，應(yīng)拆除相鄰的一環(huán)標(biāo)準(zhǔn)磚，用標(biāo)準(zhǔn)磚與加工磚小磚交錯(cuò)砌筑，消除環(huán)縫，交錯(cuò)砌筑時(shí)必須濕砌，采用高溫膠泥效果較好。如發(fā)生加工磚長(zhǎng)度小于原磚長(zhǎng)度的50％時(shí)，可以采用加長(zhǎng)磚（磚長(zhǎng)298mm）來(lái)加工砌筑，效果較好，砌筑時(shí)也必須采用高溫膠泥濕砌。

  5.綜合考慮窯筒體變形等情況

  在砌筑過(guò)程中要綜合考慮窯筒體的變形情況和磚尺寸不規(guī)則的因素，既不能嚴(yán)格按照配磚比例來(lái)砌筑又不能盲目砌筑，總之要掌握兩個(gè)原則：耐火磚的表面不能有臺(tái)階；耐火磚的底面一定要和窯筒體內(nèi)壁充分接觸。