水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚損壞原因及回轉(zhuǎn)窯故障防范

　　2000噸離線新型干法水泥生產(chǎn)線從點火投料至今生產(chǎn)狀況日益改善，運轉(zhuǎn)率逐年提高，但在耐用火磚的使用上，仍存在著許多問題，現(xiàn)將本廠近期耐回轉(zhuǎn)窯火磚使用情況簡述。3.95m×56m回轉(zhuǎn)窯,窯口為HN-20G莫來石澆注料0~0.8m。0.8~2m硅莫磚1650。2~3.4m為鎂鉻異型磚（窯有縮口）3.4~17.8m為直接結(jié)合鎂鉻磚。 17.8~31m為1 680、1 650硅莫磚。31~42.8m為1450硅莫磚。42.8~55.2m為耐酸堿隔熱粘土磚和磷酸鹽耐磨高鋁磚。此耐火磚應(yīng)用6個月經(jīng)過了紅窯挖補和整米更換，廠內(nèi)全面分析了損壞原因。

　　1　機械損壞

　　回轉(zhuǎn)窯窯轉(zhuǎn)動中，位于托輪處的磚受擠壓，位于回轉(zhuǎn)窯窯筒頂部的磚受窯皮重量和自重帶來的拉伸。磚在窯內(nèi)受到的是壓、拉、扭、剪的綜合機械應(yīng)力。窯的轉(zhuǎn)動，筒體橢圓度，襯磚和筒體之間及磚與磚之間的擠壓、扭動、窯筒體變形，都會在磚襯之間產(chǎn)生機械應(yīng)力。當筒體與輪帶間隙較大，使窯筒體橢圓度增大，襯磚受交變應(yīng)力增加，輪帶部位所受的機械應(yīng)力最為嚴重。我廠在更新磚后曾發(fā)生窯筒體彎曲，劇烈振動加上窯襯時有局部過熱，引起胴體變形擠壓內(nèi)襯，再之托輪調(diào)整費時較長，在距窯前6m整三號輪帶處發(fā)生紅窯，耐火磚在一個部位大面積脫落，挖補，托輪調(diào)整正常窯體不再振動，此次之后再未發(fā)生紅窯現(xiàn)象。

　　2　急冷急熱

　　大量文獻指出堿性膨脹系數(shù)大，在升溫過程中產(chǎn)生巨大熱應(yīng)力，因此在烘窯時升溫要慢，使窯筒體膨脹補充磚的膨脹發(fā)揮窯體補償作用。這是使用堿性磚的關(guān)鍵所在。但在實際生產(chǎn)中難以接受10~20幾個小時的烘窯時間，發(fā)現(xiàn)問題時直接啟高溫風機進行快速涼窯。冷卻后進窯可發(fā)現(xiàn)沒有窯皮的鎂鉻磚發(fā)生剝落損壞，1 680硅莫磚全部發(fā)生表面剝落，斷裂處表面堅硬，有的斷片明顯張掛在磚上。燒成帶的鎂鉻磚由于窯皮緩沖了升溫波動，損傷較小。檢修后為了搶產(chǎn)量，要求快速冷窯必然導(dǎo)致磚的損壞，為二次胴體溫度升高埋下了誘因，耐火磚事故頻繁。

　　3　原燃料的變化

　　只有在工況穩(wěn)定的窯上，磚襯上才能粘附和維持堅實的窯皮，窯襯的壽命才得以保證，而熱工制度的穩(wěn)定又要求原燃料的穩(wěn)定，由于煤的供應(yīng)困難，煤的灰分從32%~45%之間變化，起初為了適應(yīng)高灰分煤，入窯生料飽和比較高，但煤灰分變化太頻繁，又沒有煤均化堆場，使入窯生料與煤灰分很難對應(yīng)，對窯內(nèi)狀況發(fā)生很大影響。檢修后投料，牢固窯皮在于20m左右，鎂鉻磚完全在窯皮之下。但由于煤質(zhì)的波動，窯皮未端頻繁粘掛和脫落，與磚密合粘附在磚上形成機械錨固的窯皮脫落時連帶磚體層一同剝落，使磚體變薄，窯皮縮短至16m左右，使部分鎂鉻磚失去窯皮保護，窯皮末端由于煤灰沉落，窯皮較厚，液相量較少的生料在此處沖刷磨蝕鎂磚。燒成帶采用直接結(jié)合鎂鉻磚主要是由于直接結(jié)合鎂鉻磚耐高溫，易掛窯皮，但由于磚內(nèi)硅酸鹽含量極低（0.5%~2.5%SiO2）,磚內(nèi)方鎂石,尖晶石主要呈直接結(jié)合,硅酸鹽相孤立存在間隙中,被方鎂石、尖晶石晶粒包圍，抗高溫性能提高，但顯微結(jié)構(gòu)韌性很差，使磚的熱震穩(wěn)定性，抗堿蝕能力和抗氧化與還原氣氛變化能力有相當降低。特別在開停較頻繁的窯上使用，壽命大為縮短，沒有窯皮做為屏障的鎂鉻磚，表面溫度隨窯況變化，窯皮頻繁更替，會使膨脹系數(shù)較大的鎂鉻磚發(fā)生熱疲勞，化學(xué)侵蝕，液相堿鹽的滲入使磚結(jié)構(gòu)惡化，降低抗熱疲勞性能，使胴體溫度在此幾環(huán)鎂鉻磚處不斷升高，最終紅窯，為了補掛窯皮在胴體表面噴水強制在火磚上形成窯皮，但窯的受熱膨脹對磚襯內(nèi)壓應(yīng)力補償作用消失，不利于磚襯壽命，加之，磚體太薄不能形成穩(wěn)定窯皮，多次紅窯。只有進窯挖補，磚最薄處只有40cm左右。在窯口處2m處的鎂鉻磚也出現(xiàn)過類似情況。入窯生料飽合比穩(wěn)定適中，但煤灰分較大，使燒成帶形成‘低溫’窯皮，疏松多孔不牢固，當煤灰分突然降低，而噴煤管行走機構(gòu)故障，噴煤口與窯口平齊，不能送入窯內(nèi)，使窯口溫度升高，回轉(zhuǎn)窯窯口圈脫落，“低溫”窯皮不穩(wěn)定，加上熟料粉塵沖刷、侵蝕，以及窯內(nèi)幾十米磚的擠壓，使2m處的異形磚發(fā)生碎裂、掉磚、紅窯。