水泥窑烧成带耐火砖延长使用寿命

　　河北金隅鼎鑫水泥有限公司有两条 2500 t/d的熟料生产线，于 2000年先后投产，现正常生产，随着近年来对耐火材料使用的技术攻关和精心管控，烧成带窑砖使用寿命超过 40个月。下面就该公司的延长耐火砖寿命的工艺管理措施进行介绍，供借鉴研讨。

　　延长耐火砖寿命的工艺管理措施

　　1控制耐火砖进货质量及存放和运输

　　(1)在选购耐火砖时，严格遵守“水泥回转窑用耐火材料使用规程”中的相关要求，供应商提供产品质量检测报告及合格证。

　　(2)严格进厂验货，杜绝不合格品进厂。根据耐火砖的尺寸公差、边损、角损、裂缝凹坑、熔迹和鼓包等项目进行外观质量检测，外观质量合格的情况下，还需进行成分及性能质量检测。进厂每批砖随机抽取两块砖，送有检测资质的公司或部门进行检测，检测方法和内容按照厂家承诺的标准进行(承诺标准应严于国家标准)。

　　(3)耐火砖在存放时要规范码放，要做到防水、防潮和通风，尤其是镁砖，一旦受潮会严重影响使用寿命。

　　2采取正确的施工方案，确保砌筑质量

　　耐火砖的使用寿命和耐火砖的砌筑质量有着很大的关系。从生产经验来看，砌筑质量好，耐火砖可以薄到 40 mm不脱落，窑况稳定的情况下，筒体温度能保持 330 ℃以下，仍能满足正常生产。但如果砌筑质量差，刚投料，甚至在烘窑过程中就可能发生掉砖，造成工艺事故，影响生产，造成损失。所以耐火砖的砌筑需选择专业施工队伍，要加强对施工人员的技能培训和过程监督，确保施工按照我方要求进行砌筑(包括砖型号的搭配，砌砖要平整，不能用铁锤砸，耐火泥要均匀等等)。现在施工质量参差不齐，我公司外协砌筑时有中控工艺技术员 24 h监督，加强过程管控。

　　3重视升温过程

　　(1)新砖砌好后，烘砖过程直接决定耐火砖的使用寿命。升温时间过快，温度场分布不均，会造成高温部位耐火砖爆裂剥落，缩短窑砖的使用寿命，所以每个企业都应根据自己的特性制定合适的升温制度。我公司每次都会根据检修更换窑砖和浇注料的长度来确定升温时间和升温速率，在升温过程中，要严格按照《回转窑安全与操作规程》，做到慢升温、不回头，要求操作员每 2 h到窑头看窑内情况，防止出现窑内温度过高造成耐火材料损失，升温阶段有工艺技术员负责监督落实。

　　(2)在升温过程中，根据窑头火焰情况、窑内亮度及烟室温度，窑系统要进行多次预投料，目的就是要做到火焰稳定，窑内温度不要太高而损伤窑砖，在投料前镁铁尖晶石砖挂上一层窑皮，窑投料后即可正常操作。

　　(3)系统要早拉风，点火后就开系统排风机，当烟室温度达到 500 ℃时开高温风机，严禁为了节约柴油提高窑前温度利用头排风机倒拉风，主要是避免窑内温度局部过高而造成耐火砖的爆裂。

　　4生产过程中的影响

　　㈠关注和控制原燃材料，优化配料方案

　　根据公司原燃料的状况和窑的性能制定合理的配料方案。我公司熟料率值控制范围是：KH=0.89±0.02，SM=2.7±0.1，IM=1.5±0.1。

　　①燃料的质量控制。煤粉燃烧后，生成的 SO2气体高温下和 Na2O、K2O等反应生成硫酸盐，在窑内还原气氛的情况下，在窑和预热器系统形成内循环，生成低熔融点的复合硫酸盐，与物料混合在一起粘附在耐火砖表面或渗入到耐火砖内部损坏耐火砖。另外，过量煤灰的掺入会使熟料的化学成分发生改变，直接影响熟料的质量。因此在条件允许的情况下，尽量选用低硫煤，这样不仅对窑砖的使用有利，对熟料强度也有利。

　　②原材料的优化搭配。入窑生料的稳定对窑况的稳定有着很大的影响，我公司石灰石成分的波动比较大，碱含量波动范围 0.4%~1.2%，配料较困难，入窑生料饱和比波动也较大，后来采取石灰石和石粉搭配使用控制碱含量，并保持石灰石堆场的高储量，保证较好的均化效果，使石灰石成分的波动减小，入窑生料也因此比较稳定，窑系统高产运行。

　　㈡ 减少开、停窑的次数

　　频繁的开、停窑以及开、停窑时升、降温过快，均会对耐火砖造成热震损伤。这些损伤会导致耐火砖表面和内部产生裂纹、碎裂和剥落，影响耐火砖使用寿命。从以下几方面减少非计划性的停窑次数:

　　(1)全面了解系统的情况，对各种参数的变化要有预见性，稳定预热器、窑和篦冷机的热工制度。严防大起大落、顶火逼烧，或欠烧跑生料或停窑烧，尽力减少预热器堵塞等事故的发生。风、煤、料和窑速合理匹配，这是稳定烧成系统和热工制度的关键，也是提高系统的运转率、产质量及降低煤耗的关键。

　　(2)加强机、电设备巡检维护，采取预防性检修，减少设备事故停车。对操作设备深入了解，熟记设备的额定电流和功率，确保设备安全平稳运行。制定合理的巡检和润滑周期，加强每台设备的维护。

　　(3)保证检修质量，提高设备的完好率。项目检修完毕后，分别对其进行验收、单机试车、联动试车，以便有问题能及时发现、及时处理，保证窑系统下一个运转周期能够稳定、高效地运行。同时还要重点关注进厂配件、材料质量，以保证设备的运转率和完好率。

　　㈢ 关注窑皮状况，调整喷煤管位置

　　生产中喷煤管的位置、斜度、火焰的形状都会对窑况以及窑皮和耐火砖造成很大的影响。我公司曾发生过因为喷煤管内、外、煤风风管磨漏导致互相串风而烧坏耐火砖的情况，在窑头一次风机频率没有改变的情况下，一次风压力从22kPa降至18kPa，产质量没有变化，但筒体的温度在持续走高，当时判定是煤管风道磨穿影响到火焰形状，决定停窑检修更换煤管，停窑时发现4m处的耐火砖冲刷非常严重，最薄处只有5cm。所以在日常生产中要重点关注喷煤管，合理正确调整，使用中要做到以下几点：

　　①控制合理的主窑皮长度和厚度。我公司一般控制窑皮偏长，要求在 20~24 m 的后过渡带尽量维持100~150mm厚的固定窑皮，一方面避免频繁脱落造成系统波动，另一方面这个位置如果有料球出现后不容易滚出来，对耐火砖造成损伤。

　　在确保熟料产质量稳定正常的前提下，调节好轴流风与旋流风的用风比例，内外风比例为6∶8，具体还要看熟料结粒、筒体温度、窑尾温度与压力等情况调整，总之要保证火焰形状和长度适宜，顺畅有力，不发飘发散，不冲刷窑皮窑砖。

　　②根据筒体温度、窑皮情况确定喷煤管的位置。我公司喷煤管一般定位在窑的中心位置，倘若窑内窑皮不均匀或有结圈等情况时，就要根据结圈的位置来确定喷煤管的伸进或退出，以及伸进、退出的时间和幅度，并对内外风的比例进行相应的调整。

　　③根据入窑煤粉质量的变化，合理调整喷煤管。如煤粉水分偏大时，就应当把喷煤管稍微退出一点，以提高二次风温，提高燃烧速度，控制合适的火焰长度。

　　④关注窑头一次风机的压力，当其他参数没有改变的情况下，如果压力有明显变化的话，就要考虑喷煤管内部是否有风管磨漏的现象，关注筒体温度的变化，如果有变化就要停窑检修，避免造成更大的损失。

　　⑤当重新更换喷煤管后，必须检查煤管位置是否与原位置相符，若不相符先进行调整定位。

　　㈣保证窑的平稳运行，减轻机械损伤对耐火砖的伤害回转窑筒体在转动时会产生振动，内部的高温和高载荷会导致筒体发生变形，筒体的振动和变形最终产生作用于耐火砖上拉应力、剪切应力和挤压应力，都会对耐火砖造成不同程度的伤害，所以窑运行越平稳，振动和变形等不利影响越小，耐火砖受损也会越小，使用寿命也就会得到延长。

　　结语

　　耐火砖在窑系统中的作用至关重要，一定要对其有足够的重视，出现问题要认真分析损坏原因，不断总结经验，才能合理的使用和维护。在窑砖的选择配置以及砌筑质量等方面也要高度重视，加强管理，才能保障其使用寿命和设备的长期安全运行，从而达到窑系统的稳定和优质高产。