预分解窑用耐火材料要求及技术管控

 

预分解窑用耐火材料内衬的发展

根据水泥工业预分解回转窑的煅烧特点，在窑内需要的耐火材料大多是碱性耐火砖。20世纪60年代和70年代，水泥窑燃料主要为燃油，从过渡带至烧成带均采用镁铬砖。

20世纪80年代起，因燃油价格上涨，燃煤逐步取代燃油。此时发现：在原料中碱硫含量较高的情况下，窑过渡带镁铬砖的使用周期远较烧成带镁铬砖的使用周期短。此时，适宜于过滤带工况条件的尖晶石镁砖逐步在过渡带得到应用》80年代中期，部分工业化和地区限制公害物品加速了此进程。进入90年代，因环保需求和价格更为便宜的工业废燃料逐步取代燃煤，对耐火衬料提出更为苛刻的技术需求，促进了各种碱性砖的发展。

展望

①我国耐火材料产量占世界比重大，低档产品多，产品少，水泥窑用耐火材料也是如此。今后应多生产高、中档产品，稳定产品质量，并合理配套使用，使水泥窑用耐火材料的生产和使用均处于佳状态。

②绿色制造是21世纪耐火材料生产工艺的主要特征。3R原则代表了主要的绿色思想：

Reduce减少消耗，Reuse重复使用，Recycle回收再生。人类在人口膨胀、资源枯竭和环境破坏压力下，实现可持续发展就须千方百计减少消耗，利用一些现在尚不能利用的物质，尽量重复使用目前被废弃的材料。

③提高直接接合镁铬砖和尖晶石镁砖的质量，达到或超过现有5000t/d熟料级预分解窑所引进的同类型耐火衬料的技术要求。

④开发镁锆砖，以满足大型预分解窑和原、燃料结构变化后的需求，解决白云石砖水化等技术性能及应用问题，扩大尖晶石镁砖的特性和应用范围，以满足无铬化的需求。

 

预分解窑水泥熟料生产线对耐火材料的要求

预分解窑特别是大型预分解窑的生产工艺有一系列特点，因而对耐火材料的选型有一些特殊要求，对耐火材料的包装、运输、保存、砌筑和使用也提出了更为严格的要求。水泥熟料烧成系统各热工设备的耐火衬料所受主要负荷详见表1。耐火材料研发和制造水平是奠定预分解窑水泥熟料生产线的基础，常用的耐火材料有：无铬碱性砖、氧化锆增钿白云石砖、镁锆砖、镁铁尖晶石砖、SiC浇注料、不定形耐火材料及预制件等。

在预分解窑水泥熟料煅烧的过程中，由于熟料烧成温度需要1450℃以上，而此时回转窑内部的燃烧气体温度可达1700℃以上，甚至接近2000℃。因此，与熟料煅烧、冷却等相关的热工设备和有关管道和溜子内部，须设置合理的耐火材料，以确保设备的长期稳定运行。在预分解窑水泥熟料生产线上，耐火材料主要用于预热器、分解炉、回转窑、三次风管、篦式冷却机、燃烧器，以及用于原料磨和煤磨所需的备用热风炉。

 

预热器耐火材料的质量管控

预分解窑水泥窑预热器的特点是管道多，节点多，耐火材料施工难度大而是水泥窑难砌筑的的地方。那么预热器作为水泥生产线耐火材料施工复杂的设备，结构不规整，管道多，热工测点多，砖型多，施工难度大。窑尾耐火材料主要由耐火砖、耐火浇注料、隔热材料组成。

一、保温隔热材料的质量管控。

保温隔热材料大多采用的是硅酸钙板和陶瓷纤维板，其施工质量的控制要点是：粘结剂涂抹均匀，粘贴牢固，板与板之间无大的缝隙。在现场的施工中，我们经常发现施工单位在垂直墙面和管道底部没有使用粘结剂，隔热板粘贴不牢，在使用振动棒的时候，隔热板有脱落现象。隔热板在顶盖部位使用时，应该用细铁丝绑扎牢固，否则容易脱落，拆模后在顶部能看见白色的隔热材料，对正常使用留下隐患。

二、定型耐火材料的质量管控。

砌筑时每砌筑两块S-1砖，则需砌筑一块C-1砖，而不能随筑，否则容易出现某一种砖后数量不够的情况，尤其是型号备用量少的耐火砖，会影响砌筑进度。砌筑时，为了让砖衬紧贴隔热层，会采用敲打耐火砖的方式使之贴紧，现场施工人员为了施工方便，往往会用砌筑用的灰刀敲打，即使配置了橡皮锤也不会用，这在耐火材料的施工中是不允许的，有可能对砖造成损坏，直接影响使用寿命。

三、耐火浇注料的质量管控。

耐火浇注料的施工，首先应检查锚固件是否焊接牢固，沥青或沥青漆是否涂刷，这是基本的。浇注料施工过程中，针对不同的部位有不同的要求重点。预热器的顶盖是施工中的重点和难点，顶部模板须支撑牢固，如果爆模，可能引发，对施工会造成大的影响。在施工过程中，需要注意的是，浇注料的水分不宜加入过多，可以适当地比垂直和倾斜部分施工多一点水分，即加水量放到生产厂家允许加水量的上限。浇注时应多点浇注，绝不能以一点浇注大片面积，施工单位为了省事，经常采用这种方法，要达到这一目的，然要加入大量的水分来增加浇耐火浇注料的流动性。过多水分的加入，会使浇注料细粉和骨料分层，降低浇注料强度，直接影响使用效果，而且会使浇注料初凝时间延长，从而影响拆模时间。

预热器涡壳顶部开有许多浇注孔，能够满足多点进料的要求，施工时借助于振动棒的振动，在不需要加入过多水分的条件下，流动性完够达到施工要求。托砖板、人孔门、脚手架孔以及测温测压孔、撒料盒接口等部位，由于只是局部位置采用浇注料，施工时大多不会支撑模板，采用手工敷料，此时应注意，尽量用灰刀使浇注料密实，表面平整，与砖连接处不应出现错台。烟室在窑尾的施工中也是一个难点，除去耐火材料本身，施工也是造成积料的一个重要原因。烟室的各个工作面，耐火材料施工后，由于模板的原因，不可避免地会在模板连接处出现高于浇注料表面的印痕，此时需要打磨，使浇注料表面光滑，可以减少积料的形成几率。单翻板阀或双翻板阀浇注料施工时需要拆卸，施工完后再组装，拆卸浇注前应仔细测量阀板与壳体间隙，确定浇注料厚度，以保证浇注料施工完毕，重新组装后阀板能正常转动。

 

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