水泥回轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯損壞原因分析及應(yīng)對(duì)措施

??回轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯的損壞常常影響到生產(chǎn)的連續(xù)性，是常見的設(shè)備事故之一，造成亊故的原因包括設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、耐材質(zhì)量、砌筑質(zhì)量及運(yùn)行維護(hù)等多個(gè)方面。對(duì)各種內(nèi)襯損壞事故的綜合分析，有利于找出一些共性的原因，亊先采取預(yù)控措施，最大程度避免亊故的發(fā)生。

??回轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯的作用

??防止高溫火焰或氣流對(duì)窯體的直接損傷，保護(hù)窯筒體；防止有害物質(zhì)（CO、SO2）對(duì)窯體的侵蝕；防止物料、氣流對(duì)窯體的侵蝕；降低窯體溫度，防止窯體被氧化侵蝕；具有蓄熱保溫的作用；能夠改善掛窯皮性能。

??耐火內(nèi)襯損壞的形式

??1.常見損壞形式

??回轉(zhuǎn)窯耐火內(nèi)襯因長(zhǎng)期承受轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的機(jī)械應(yīng)力、物料摩擦、熱應(yīng)力、氣流及化學(xué)侵蝕的綜合效應(yīng)，常導(dǎo)致下列問題的發(fā)生：一是揚(yáng)料塊長(zhǎng)期經(jīng)受機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)重力離心率效應(yīng)、高溫效應(yīng)及石料的沖擊摩擦導(dǎo)致預(yù)制塊扭曲，耐材脫落、厚度減薄，使揚(yáng)料塊間填充的耐火磚變形、脫落；二是高溫煅燒結(jié)層的熔損；三是窯體內(nèi)溫差大的氣流使粉塵經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成塊狀粘接于耐材表面，在窯體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重力的分離使耐材部分剝離，磚襯減薄，窯體溫度增高，鋼結(jié)構(gòu)不同程度地發(fā)生變化，降低窯體的使用壽命。

??2.各種損壞發(fā)生的概率

??德國(guó)耐火技術(shù)公司對(duì)使用后的耐材進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，并統(tǒng)計(jì)了主要損壞原因出現(xiàn)的概率：機(jī)械應(yīng)力占37%，由于筒體變形和磚的熱膨脹作用引起；化學(xué)侵蝕占36%，由于熟料硅酸鹽及堿鹽的侵蝕作用引起；熱應(yīng)力占27%，由于過熱和熱震作用引起。

??隨著窯型、操作的不同及窯襯在窯內(nèi)位置的不一，以上3種因素所起的作用也不相同，主要取決于火焰、窯料和窯筒體在運(yùn)轉(zhuǎn)中的變形狀態(tài)，從而使襯里承受各種不同的應(yīng)力。

??耐火損壞的原因分析及應(yīng)對(duì)措施

??1.機(jī)械應(yīng)力損壞

??①熱膨脹擠壞耐火磚

??在窯溫升到一定程度，熱膨脹在窯軸向會(huì)產(chǎn)生壓力，造成相鄰耐火磚之間相互擠壓，當(dāng)壓力大于耐火磚的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致耐火磚面剝落。應(yīng)采取以下措施：干砌耐火磚，設(shè)置合理側(cè)紙板，濕砌耐火磚留設(shè)2mm火泥縫；留設(shè)合適的擋磚圈。

??②鐵板應(yīng)力損壞

??在耐火磚的熱端，貼面鐵板與鎂磚內(nèi)的氧化鎂在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鎂鐵化合物，使體積增大，擠壓耐火磚，造成水平狀斷裂。針對(duì)這種情況，應(yīng)改掉耐火磚貼面鐵的做法或用火泥代替。

??③耐火磚大面積扭斜錯(cuò)位

??由于砌筑過松，頻繁開停窯，導(dǎo)致窯筒體變形，使窯筒體與襯磚冷面相對(duì)運(yùn)動(dòng)，造成襯磚扭斜錯(cuò)位和磚面炸裂，掉角。應(yīng)采取以下措施：砌筑時(shí)，耐火磚大面用木錘敲實(shí)，鎖磚應(yīng)鎖緊，二次加楔鐵；保持穩(wěn)定的熱工制度；窯筒體變形部分用高溫膠泥平整。

??④橢圓度應(yīng)力擠壓

??因回轉(zhuǎn)窯輪帶墊鐵間隙增大而使筒體產(chǎn)生較大的橢圓度，造成耐火磚擠壓。應(yīng)定期檢測(cè)筒體橢圓度，如橢圓值超出窯直徑的1/10時(shí)，應(yīng)更換墊板或增加墊鐵調(diào)整輪帶間隙。

??⑤鎖口鐵應(yīng)力擠壓

??鎖磚時(shí)，鎖口鐵過多過緊，會(huì)導(dǎo)致形成鎖口處磚溝。應(yīng)采取以下措施：在同一鎖口處，鎖口鐵的數(shù)量不超過3塊；鎖口鐵間距盡量分散；鎖磚時(shí)里外口松緊應(yīng)一致；鎖口鐵應(yīng)盡量遠(yuǎn)離薄鎖磚。

??⑥擋磚圈擠壓耐火磚

??擋磚圈處的擋磚（異型磚）因受擠壓斷裂和出現(xiàn)裂縫，針對(duì)這種情況應(yīng)改單道擋磚圈為雙道擋磚圈，在擋磚圈上砌整磚避免加工異型磚。

??2.熱損壞

??①過熱現(xiàn)象

??窯內(nèi)溫度局部過熱導(dǎo)致耐火磚熔化形成凹坑現(xiàn)象。為了避免這種情況，應(yīng)正確調(diào)節(jié)燃燒器和在不同部位選擇合理的耐火材料。

??②熱震現(xiàn)象

??由于溫度突然變化產(chǎn)生熱應(yīng)力造成磚面剝落開裂，主要是由于頻繁開停極冷極熱造成的。應(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)操作，制定合理的升溫冷窯制度。

??3.化學(xué)侵蝕損壞

??①堿侵蝕

??氣相堿鹽化合物滲入磚體空隙內(nèi)冷凝和固化，在磚體形成堿鹽的水平滲透層，在生產(chǎn)中應(yīng)減少入窯堿鹽含量。

??②水化現(xiàn)象

??MgO與水反應(yīng)生成Mg（OH）2，體積增加從而破壞耐火磚的整體結(jié)構(gòu)。由于含MgO和CaO的耐火磚會(huì)有水化反應(yīng)，因此在耐火磚的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和砌筑時(shí)應(yīng)確保避免受潮，防水、防雨。

??從以上耐火磚的損壞機(jī)理可以看出：耐火材料施工的規(guī)范性能夠有效延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命，而專業(yè)、敬業(yè)的砌筑人員是保證耐材施工質(zhì)量的重要因素。

??耐火材料砌筑的質(zhì)量要求

??1.砌筑前控制

??耐火材料在搬運(yùn)過程中應(yīng)謹(jǐn)慎從事，將耐火磚的破損率控制在3%以內(nèi)。

??應(yīng)做好放線工作，窯縱向基準(zhǔn)線沿圓周以“十”字型、對(duì)稱性放4條，每條線與窯軸線平行；環(huán)向基準(zhǔn)線每2m放一條，每條線均應(yīng)平行且垂直于窯軸線。

??確保窯體鋼板潔凈，鏟除腐蝕的鐵皮，嚴(yán)禁耐火磚的邊損、角損超過控制范圍的耐火磚投入使用。

??2.砌筑過程控制

??在施工過程中確保耐火材料不受潮，加工磚采用切磚機(jī)進(jìn)行加工。經(jīng)切割后磚的長(zhǎng)度必須超過原磚長(zhǎng)度的50%以上，厚度必須達(dá)到原厚度的70%以上。

??采用環(huán)砌法進(jìn)行砌筑，磚緊貼窯體，必須保證磚的4只角均與窯體接觸。

??砌筑中應(yīng)避免下列通?。捍笮☆^倒置、抽簽、混漿、錯(cuò)位、傾斜、灰縫不均、爬坡、離中、重縫、通縫、張口、脫空、毛縫、蛇形彎、砌體鼓包、缺棱掉角。

??耐火磚砌筑時(shí)要使用木錘或橡皮錘，嚴(yán)禁使用鐵錘。

??調(diào)制耐火泥漿采用清潔水，準(zhǔn)確稱量，調(diào)和均勻，隨調(diào)隨用，已調(diào)制好的泥漿不得任意再加水使用，已初凝的泥漿不得再繼續(xù)使用，調(diào)制不同質(zhì)泥漿要對(duì)工器具及時(shí)清洗干凈。

??3.磚圈鎖縫控制

??只能用原狀磚來鎖磚，不得用加工磚。

??如果用幾塊磚來鎖縫時(shí)，鎖縫磚不得相互連用，要用標(biāo)準(zhǔn)型的與之相間；每環(huán)耐火磚的每種類型的鎖縫磚不超過兩塊。

??在鎖縫帶內(nèi)要保證磚的水平縫與窯軸相平行。

??鎖縫金屬板的厚度不大于2mm。

??每條縫內(nèi)只能使用一塊鎖縫鋼板，如需幾塊鋼板時(shí)，應(yīng)將其均布在整個(gè)鎖磚區(qū)內(nèi)，每環(huán)鎖縫鋼板的塊數(shù)不超過4塊。

??耐火材料的選用原則

??耐火材料在選型時(shí)，應(yīng)保證下列要求得到滿足。

??一是耐高溫性。能長(zhǎng)期在高溫環(huán)境下運(yùn)行。

??二是高強(qiáng)度和良好的耐磨性。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的耐火材料必須具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，以承受高溫時(shí)膨脹應(yīng)力及回轉(zhuǎn)窯殼體變形所造成的應(yīng)力。同時(shí)因爐料及煙氣對(duì)耐火材料的磨損，因而耐火材料需具有較好的耐磨性。

??三是具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。以抵抗煙氣中的化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。

??四是良好的熱穩(wěn)定性。能夠承受焚燒狀態(tài)下的交變應(yīng)力。在停爐、起爐及旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況不穩(wěn)定的情況下，窯內(nèi)的溫度變化比較大，不能有龜裂或是剝落的情況。

??五是受熱膨脹穩(wěn)定性。耐火材料可能比回轉(zhuǎn)窯殼體膨脹大，容易脫落。

??六是氣孔率要低。如果氣孔率高，煙氣會(huì)通過滲透進(jìn)入耐火材料中，侵蝕耐火材料。

??綜上所述，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火磚的配置方案、耐火磚的質(zhì)量、耐火磚的存放、耐火磚砌筑、回轉(zhuǎn)窯烘窯、生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)處理不當(dāng)均能影響回轉(zhuǎn)窯的使用壽命，通過采用一系列措施對(duì)耐火磚進(jìn)行維護(hù)，有助于使用最經(jīng)濟(jì)的窯襯達(dá)到最佳的使用效果。