回轉(zhuǎn)窯前窯口澆注料使用情況不理想,檢修和搶修次數(shù)頻繁,嚴(yán)重時(shí)需要整體更換窯口筒體段節(jié)和護(hù)板。窯口澆注料與耐火磚使用周期不能同步,極大地限制了綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率的提高,增加了單位熟料消耗的耐火材料成本及其相關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。
水泥熟料煅燒過(guò)程中,前窯口處于極為特殊的異形部位,它是快速的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,承受著高溫、高磨損侵蝕、高冷熱交替頻率等工況的綜合作用,因此是生產(chǎn)中始終重點(diǎn)關(guān)注和維護(hù)的部位。
窯口澆注料實(shí)際工況分析:預(yù)分解窯前窯口部位,約有1400℃左右的出窯熟料對(duì)澆注料有強(qiáng)烈的磨蝕性和堿侵蝕,入窯二次風(fēng)溫在900~1200℃之間進(jìn)行無(wú)規(guī)律地變化,并攜帶有大量的顆粒型窯灰沖刷。以3.5~4.7r/min的速率轉(zhuǎn)動(dòng),具有較強(qiáng)的機(jī)械剪切應(yīng)力,裸露于高溫下的窯口護(hù)板熱膨脹,對(duì)澆注料產(chǎn)生強(qiáng)大的擠壓破壞應(yīng)力,1600~1700℃的窯頭火焰對(duì)其產(chǎn)生較強(qiáng)的熱輻射。窯口筒體橢圓度變形,加大了澆注料脫離窯體的可能性。窯口澆注料在生產(chǎn)中還要經(jīng)受頻繁故障開停窯的急冷急熱沖擊。
影響窯口澆注料壽命的主要因素
①窯頭壓力控制的影響。 窯頭壓力大小表明了窯爐內(nèi)用風(fēng)與入窯頭罩熱風(fēng)量之間的平衡情況。增大窯尾高溫風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,窯頭負(fù)壓增大,反之則減小。采用篦冷機(jī)的生產(chǎn)線,在窯尾高溫風(fēng)機(jī)風(fēng)量相對(duì)固定的情況下,關(guān)小窯頭余風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量,或者增加篦冷機(jī)各室冷卻風(fēng)量,都會(huì)導(dǎo)致窯頭形成正壓。
窯頭正壓的危害主要表現(xiàn):首先,正壓即表明窯頭罩內(nèi)風(fēng)量過(guò)剩、窯尾高溫風(fēng)機(jī)排風(fēng)量不足或窯系統(tǒng)通風(fēng)欠佳,促使風(fēng)速高、含細(xì)粒熟料的過(guò)剩熱煙氣從窯頭各個(gè)縫隙直往外冒出,窯口筒體外表面受高溫?zé)釟鉄g變形,進(jìn)而導(dǎo)熱至內(nèi)側(cè)筒體及其錨固釘受熱脫焊、膨脹,導(dǎo)致澆注料炸裂脫落;其次,由于熱氣流飛出,窯口筒體低壓冷卻風(fēng)機(jī)鼓入的冷風(fēng)難以對(duì)其產(chǎn)生有效的冷卻保護(hù)作用,窯頭密封圈被磨損及燒損;正壓使窯門燒損和窯頭罩內(nèi)襯磨刷加劇,需要經(jīng)常維修處理,甚至將窯頭罩燒垮塌;正壓帶來(lái)較為惡劣的作業(yè)環(huán)境,窯頭無(wú)法看火,燒損附近的設(shè)備,污染環(huán)境。
②窯系統(tǒng)綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率的影響。運(yùn)轉(zhuǎn)率表明了生產(chǎn)是否正常,操作是否精細(xì)與穩(wěn)定,故障開停機(jī)次數(shù)多少等一系列問(wèn)題。一般情況下,運(yùn)轉(zhuǎn)率超過(guò)82%才算基本正常;達(dá)到90%以上算正常生產(chǎn),說(shuō)明生產(chǎn)線故障停機(jī)情況較少。預(yù)分解窯生產(chǎn)線耐火材料最怕開停窯,尤其窯口澆注料是開停窯最大的受害部位,窯連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率越高,壽命越長(zhǎng)。一旦出現(xiàn)預(yù)熱器堵塞等異常故障,窯口內(nèi)襯表面溫度將在10多小時(shí)內(nèi)從1400℃左右降低到100~200℃,故障排除后,又急劇升溫到正常溫度,如此強(qiáng)烈的冷熱交替反復(fù)進(jìn)行,澆注體高溫組織結(jié)構(gòu)遭到破壞,易炸裂剝落,會(huì)對(duì)使用壽命產(chǎn)生極大的影響。
③窯口護(hù)板結(jié)構(gòu)形式的影響。窯口結(jié)構(gòu)一般由筒體、護(hù)板和澆注料組成。護(hù)板需要靠澆注料來(lái)降低工作溫度及磨蝕,保證高溫下保持良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。澆注料為工作層,窯體振動(dòng)、護(hù)板松動(dòng)、筒體燒變形等三個(gè)方面是澆注料結(jié)構(gòu)破壞的重要因素。窯體振動(dòng)會(huì)使?jié)沧⒘吓c窯筒體和扒釘脫離,扒釘拉力減弱,造成澆注料整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低,局部斷裂脫落。
護(hù)板松動(dòng)和筒體燒變形往往同時(shí)出現(xiàn),主要原因是窯口外筒體及其連接固定螺栓被高溫?zé)釟饬髑治g膨脹,向外成喇叭型,導(dǎo)致護(hù)板和筒體間產(chǎn)生間隙而松動(dòng),護(hù)板上方的澆注料也跟著分塊斷裂。另外,窯口護(hù)板端面與窯頭罩直墻的相對(duì)位置也較為關(guān)鍵,窯口端面應(yīng)縮在直墻澆注料里面100~200mm,以避免來(lái)自篦冷機(jī)的含塵熱煙氣燒損沖刷。
④澆注料材質(zhì)及施工技術(shù)質(zhì)量的影響。如前所述,前窯口工況較為特殊,采用的耐火澆注料應(yīng)具備足夠的耐高溫性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐磨蝕性、熱震穩(wěn)定性和耐堿性。澆注料產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵,但施工質(zhì)量同等重要。在施工中影響質(zhì)量的因素很多:錨固釘結(jié)構(gòu)不合理,分叉處采用對(duì)頭焊接,高溫下易燒融;扒釘為單角,焊接點(diǎn)較少,不易焊牢,且易損傷底部彎頭;扒釘布局不科學(xué),盲區(qū)多,特別是護(hù)板和擋磚圈上方澆注料拉不住。澆注時(shí)對(duì)膨脹縫留設(shè)的重要性認(rèn)識(shí)不夠,實(shí)際施工中留設(shè)過(guò)少或不留,形成澆注料爆裂。不制模,直接在周向六點(diǎn)位置施工,澆注體密實(shí)度差。攪拌不規(guī)范,干料未充分拌勻就加水,考慮施工便捷,加水量過(guò)多。攪拌和制模施工銜接不力,攪拌好的澆注料不能及時(shí)被使用。澆注振打不均勻,久振或重振現(xiàn)象突出。養(yǎng)護(hù)時(shí)間短,急于點(diǎn)火投入生產(chǎn)。
窯口澆注料由于特殊的工況條件對(duì)澆注料的質(zhì)量要求比較嚴(yán)格,在采購(gòu)是不要因價(jià)格而盲目去選擇商品,要根據(jù)具體的工況信息:使用溫度、使用部位、耐壓強(qiáng)度、施工方式等多方面進(jìn)行考慮。