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我公司有一條4500t/d熟料生產(chǎn)線，于2010年10月投產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中窯口澆注料使用周期過短，不能與檢修周期同步，長則4~5個(gè)月，短則2~3個(gè)月就得停窯修補(bǔ)或更換澆注料，既增加維修成本，又影響產(chǎn)質(zhì)量及窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。公司組織技術(shù)力量，查找原因，通過技術(shù)改進(jìn)提高了窯口澆注料的使用周期。

1使用工況環(huán)境分析

該線由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)建造，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4.8m×72m，三檔支撐。窯口處在窯的物料出口和燃燒器火焰噴射部位附近，在燒成帶下側(cè)，而燒成帶的物料溫度在1300~1450℃，最高火焰溫度可以達(dá)到1700℃，物料到達(dá)窯口的溫度約為1100~1300℃[1]，在此溫度條件下，窯口澆注料既有高溫粒狀熟料的沖刷，又有高溫二次風(fēng)氣體裹挾粉狀熟料的沖刷，還得隨窯體快速轉(zhuǎn)動(dòng)，遭受急冷急熱溫度快速變化并承受窯回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，環(huán)境條件非常苛刻。如果熟料出窯溫度高，熟料對(duì)窯口澆注料的破壞主要是侵蝕和高溫磨損；如果熟料出窯溫度低，熟料對(duì)窯口澆注料的破壞主要是高中溫磨損；如果窯口溫度變化較快，熟料對(duì)窯口澆注料的破壞主要是熱震。所以窯口澆注料的損壞原因相當(dāng)復(fù)雜，有時(shí)是某一原因引起的，有時(shí)是幾個(gè)原因同時(shí)作用引起的，有時(shí)是幾個(gè)原因交替作用引起的。

2原因分析及改造措施

（1）窯口澆注料的選擇。高質(zhì)量的澆注料是延長使用周期的保證。通過對(duì)使用環(huán)境的分析，參考《水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料使用規(guī)程》，窯口確定使用剛玉質(zhì)澆注料或剛玉碳化硅質(zhì)耐高溫耐火澆注料。剛開始使用國內(nèi)生產(chǎn)廠家的澆注料，都只能使用2~3個(gè)月，使用效果比較差，后來選用國外某公司的PF-97-H碳化硅抗磨損低水泥澆注料，該澆注料具有良好的抗磨損性能、機(jī)械強(qiáng)度、抗熱震性能和耐侵蝕性能，最高使用溫度達(dá)1700℃，使用周期較長。

（2）對(duì)窯尾煙室進(jìn)行改造。觀察窯頭及窯尾煙室的壓力發(fā)現(xiàn)，窯頭經(jīng)常出現(xiàn)正壓，同時(shí)煙室的負(fù)壓又偏高（-400~-700Pa），分析認(rèn)為是煙室上縮口的直徑a及下料舌頭至上碹弧的距離b偏小，致使窯內(nèi)風(fēng)量少，造成回火產(chǎn)生正壓。2013年3月大修時(shí)將a處由2300mm增至2400mm，b處由1850mm增至2000mm，改善了窯內(nèi)的氣流環(huán)境，使窯口出現(xiàn)正壓的情況減少，煙室負(fù)壓降為-200~-400Pa，從而改善了窯口溫度狀況，減少了對(duì)窯口澆注料的破壞。

（3）增加窯口澆注料的長度。2014年把窯口澆注料由0.6m加長至0.8m。窯口澆注料長度過短會(huì)使?jié)沧⒘显诟G縱向上的整體性不強(qiáng)，抵抗熟料沖刷力不強(qiáng)，增加到0.8m后，提高了澆注料的縱向整體性，增強(qiáng)了抵抗沖刷的能力，減少了澆注料的損壞。

（4）在窯28m處增加了一道擋磚圈。原來在全窯72m的長度上設(shè)置有三道擋磚圈，分別在距窯口0.8m、50.4m和64.6m處，分擔(dān)全窯670多噸耐火磚的下竄壓力。在每次檢修換耐火磚和澆注料時(shí)都發(fā)現(xiàn)0.8m處擋磚圈有被擠掉的現(xiàn)象，說明此擋磚圈承受的壓力較大，由于擋磚圈的掉落使耐火磚的下竄力直接作用在窯口澆注料上，導(dǎo)致窯口澆注料損壞。因此通過分析窯內(nèi)工況，2015年2月大修時(shí)確定在28.0m處再設(shè)一道擋磚圈，由四道擋磚圈來承擔(dān)全窯耐火磚的壓力，減少對(duì)0.8m處擋磚圈的壓力，避免對(duì)窯口澆注料的損壞。

（5）窯口澆注料扒釘由單體扒釘改為組合扒釘。單體扒釘直接焊在窯口護(hù)鐵或窯筒體上，不能活動(dòng)，而且焊接面積較小，當(dāng)澆注料受熱膨脹時(shí)扒釘易掉；而組合扒釘?shù)姆叫蔚鬃苯雍冈谧o(hù)鐵或窯筒體上，焊接面積大，焊接力強(qiáng)，不易掉落。V型扒釘穿過底座圓孔并在A點(diǎn)處點(diǎn)焊，當(dāng)受到膨脹應(yīng)力時(shí)點(diǎn)焊處脫開，脫開后的扒釘可以活動(dòng)，在三維方向上都有活動(dòng)自由度，可以補(bǔ)償、消納澆注料任意方向上的膨脹量，不至于脹掉扒釘而使?jié)沧⒘显獾狡茐摹?/p>

（6）改造窯口護(hù)鐵結(jié)構(gòu)。2016年3月大修時(shí)把窯口護(hù)鐵由“V”型改為“Y”型，使護(hù)鐵端面的澆注料與內(nèi)弧面的澆注料分開，使內(nèi)弧面的澆注料和端面的澆注料互不影響，減少澆注料的損壞面積和損壞機(jī)會(huì)。

（7）改變窯口澆注料的施工方法。窯口澆注料的施工由原來先把護(hù)鐵安裝在窯口，再整體澆筑澆注料，改為先在窯下把每塊護(hù)鐵端面的澆注料單獨(dú)澆筑好，再把護(hù)鐵安裝上窯口，然后再澆筑內(nèi)弧面的澆注料。這樣就使每塊護(hù)鐵端面與內(nèi)弧面的澆注料分開，也使每塊護(hù)鐵的澆注料各自分開，克服了窯轉(zhuǎn)動(dòng)過程中對(duì)澆注料產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，減少窯轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)澆注料的破壞。

（8）及時(shí)對(duì)窯頭與窯中輪帶和墊板的間隙進(jìn)行調(diào)整。窯頭與窯中輪帶和墊板的靜態(tài)間隙正常一般在15~20mm左右，檢修時(shí)測量輪帶墊板磨損嚴(yán)重，特別是窯頭檔輪帶與墊板間隙已達(dá)到40mm以上，在檢修時(shí)及時(shí)加襯墊板，把間隙調(diào)回到20mm以內(nèi)。降低了窯筒體在熱工下的橢圓度，減少了窯口的揉動(dòng)力度，減輕了對(duì)窯口澆注料的損壞。

（9）燃燒器由原來的二通道燃燒器改為四通道燃燒器，降低了一次風(fēng)的用量，加強(qiáng)對(duì)二次風(fēng)的攜帶和利用，增加了對(duì)各通道風(fēng)量、風(fēng)速的調(diào)節(jié)手段，可靈活控制火焰形狀和長度。減少了窯口溫度的變化，可以控制熟料的粒度，從而減輕對(duì)窯口澆注料的沖刷和熱震破壞。

3效果

通過采取上述一系列改造措施，使窯口澆注料的使用周期不斷延長，現(xiàn)用窯口澆注料是2016年3月大修時(shí)更換的，2017年3月和2018年3月大修時(shí)只做了局部修補(bǔ)，除去每年錯(cuò)峰協(xié)同停窯時(shí)間外，實(shí)際使用時(shí)間已達(dá)18個(gè)月，預(yù)計(jì)還可以使用一個(gè)檢修周期，可達(dá)24個(gè)月以上。如果能提高操作人員的操作技能，加強(qiáng)對(duì)窯的操作管理，窯口澆注料的使用周期還可以延長，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王杰曾，曾大凡.水泥窯用耐火材料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011：245.

作者:任建軍 單位:大同煤礦集團(tuán)建材有限責(zé)任公司