水泥回轉窯耐火內襯損壞原因分析及應對措施

   回轉窯耐火內襯的損壞常常影響到生產的連續(xù)性，是常見的設備事故之一，造成亊故的原因包括設計結構、耐材質量、砌筑質量及運行維護等多個方面。對各種內襯損壞事故的綜合分析，有利于找出一些共性的原因，亊先采取預控措施，****程度避免亊故的發(fā)生。
回轉窯耐火內襯的損壞常常影響到生產的連續(xù)性，是常見的設備事故之一，造成亊故的原因包括設計結構、耐材質量、砌筑質量及運行維護等多個方面。對各種內襯損壞事故的綜合分析，有利于找出一些共性的原因，亊先采取預控措施，****程度避免亊故的發(fā)生。
回轉窯耐火內襯的作用
防止高溫火焰或氣流對窯體的直接損傷，保護窯筒體；防止有害物質（CO、SO2）對窯體的侵蝕；防止物料、氣流對窯體的侵蝕；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。
耐火內襯損壞的形式
1.常見損壞形式
回轉窯耐火內襯因長期承受轉動狀態(tài)下的機械應力、物料摩擦、熱應力、氣流及化學侵蝕的綜合效應，常導致下列問題的發(fā)生：一是揚料塊長期經受機械轉動重力離心率效應、高溫效應及石料的沖擊摩擦導致預制塊扭曲，耐材脫落、厚度減薄，使揚料塊間填充的耐火磚變形、脫落；二是高溫煅燒結層的熔損；三是窯體內溫差大的氣流使粉塵經高溫燒結成塊狀粘接于耐材表面，在窯體轉動時重力的分離使耐材部分剝離，磚襯減薄，窯體溫度增高，鋼結構不同程度地發(fā)生變化，降低窯體的使用壽命。
2.各種損壞發(fā)生的概率
機械應力占37%，由于筒體變形和磚的熱膨脹作用引起；化學侵蝕占36%，由于熟料硅酸鹽及堿鹽的侵蝕作用引起；熱應力占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、窯料和窯筒體在運轉中的變形狀態(tài)，從而使襯里承受各種不同的應力。
耐火損壞的原因分析及應對措施
1.機械應力損壞
①熱膨脹擠壞耐火磚
在窯溫升到一定程度，熱膨脹在窯軸向會產生壓力，造成相鄰耐火磚之間相互擠壓，當壓力大于耐火磚的強度時，就會導致耐火磚面剝落。應采取以下措施：干砌耐火磚，設置合理側紙板，濕砌耐火磚留設2mm火泥縫；留設合適的擋磚圈。
②鐵板應力損壞
在耐火磚的熱端，貼面鐵板與鎂磚內的氧化鎂在高溫下發(fā)生化學反應，生成鎂鐵化合物，使體積增大，擠壓耐火磚，造成水平狀斷裂。針對這種情況，應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位
由于砌筑過松，頻繁開停窯，導致窯筒體變形，使窯筒體與襯磚冷面相對運動，造成襯磚扭斜錯位和磚面炸裂，掉角。應采取以下措施：砌筑時，耐火磚大面用木錘敲實，鎖磚應鎖緊，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橢圓度應力擠壓
因回轉窯輪帶墊鐵間隙增大而使筒體產生較大的橢圓度，造成耐火磚擠壓。應定期檢測筒體橢圓度，如橢圓值超出窯直徑的1/10時，應更換墊板或增加墊鐵調整輪帶間隙。
⑤鎖口鐵應力擠壓
鎖磚時，鎖口鐵過多過緊，會導致形成鎖口處磚溝。應采取以下措施：在同一鎖口處，鎖口鐵的數量不超過3塊；鎖口鐵間距盡量分散；鎖磚時里外口松緊應一致；鎖口鐵應盡量遠離薄鎖磚。
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裂縫，針對這種情況應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過熱現象
窯內溫度局部過熱導致耐火磚熔化形成凹坑現象。為了避免這種情況，應正確調節(jié)燃燒器和在不同部位選擇合理的耐火材料。
②熱震現象
由于溫度突然變化產生熱應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。應穩(wěn)定生產操作，制定合理的升溫冷窯制度。
3.化學侵蝕損壞
①堿侵蝕
氣相堿鹽化合物滲入磚體空隙內冷凝和固化，在磚體形成堿鹽的水平滲透層，在生產中應減少入窯堿鹽含量。
②水化現象
MgO與水反應生成Mg（OH）2，體積增加從而破壞耐火磚的整體結構。由于含MgO和CaO的耐火磚會有水化反應，因此在耐火磚的儲存、運輸和砌筑時應確保避免受潮，防水、防雨。
從以上耐火磚的損壞機理可以看出：耐火材料施工的規(guī)范性能夠有效延長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量的重要因素。
耐火材料砌筑的質量要求
1.砌筑前控制
耐火材料在搬運過程中應謹慎從事，將耐火磚的破損率控制在3%以內。
應做好放線工作，窯縱向基準線沿圓周以“十”字型、對稱性放4條，每條線與窯軸線平行；環(huán)向基準線每2m放一條，每條線均應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，加工磚采用切磚機進行加工。經切割后磚的長度必須超過原磚長度的50%以上，厚度必須達到原厚度的70%以上。
采用環(huán)砌法進行砌筑，磚緊貼窯體，必須保證磚的4只角均與窯體接觸。
砌筑中應避免下列通病：大小頭倒置、抽簽、混漿、錯位、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。
耐火磚砌筑時要使用木錘或橡皮錘，嚴禁使用鐵錘。
調制耐火泥漿采用清潔水，準確稱量，調和均勻，隨調隨用，已調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，調制不同質泥漿要對工器具及時清洗干凈。
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，鎖縫磚不得相互連用，要用標準型的與之相間；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。
每條縫內只能使用一塊鎖縫鋼板，如需幾塊鋼板時，應將其均布在整個鎖磚區(qū)內，每環(huán)鎖縫鋼板的塊數不超過4塊。
耐火材料的選用原則
耐火材料在選型時，應保證下列要求得到滿足。
一是耐高溫性。能長期在高溫環(huán)境下運行。
二是高強度和良好的耐磨性。回轉窯內的耐火材料必須具有一定的機械強度，以承受高溫時膨脹應力及回轉窯殼體變形所造成的應力。同時因爐料及煙氣對耐火材料的磨損，因而耐火材料需具有較好的耐磨性。
三是具有良好的化學穩(wěn)定性。以抵抗煙氣中的化學物質的侵蝕。
四是良好的熱穩(wěn)定性。能夠承受焚燒狀態(tài)下的交變應力。在停爐、起爐及旋轉運轉狀況不穩(wěn)定的情況下，窯內的溫度變化比較大，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，煙氣會通過滲透進入耐火材料中，侵蝕耐火材料。
綜上所述，回轉窯內耐火磚的配置方案、耐火磚的質量、耐火磚的存放、耐火磚砌筑、回轉窯烘窯、生產各個環(huán)節(jié)處理不當均能影響回轉窯的使用壽命，通過采用一系列措施對耐火磚進行維護，有助于使用最經濟的窯襯達到****的使用效果。（轉）