水泥窯用耐火材料維修技術(shù)方案
2011-03-29 00:00
1 水泥窯耐火材料使用現(xiàn)狀
水泥的生產(chǎn)自1824年出現(xiàn)以來，從立波爾窯、機(jī)立窯、預(yù)熱器窯到窯外分解窯，走過了漫長(zhǎng)的180多年。上世紀(jì)八十年代開始，我國新型干法水泥生產(chǎn)線迅速發(fā)展，至今僅僅30年我國1000t/d—10000t/d的新型干法熟料生產(chǎn)線達(dá)到了1200多條。從而對(duì)耐火材料的使用提出了更高的要求。
耐火材料做為水泥燒成系統(tǒng)襯體的作用主要是保護(hù)高溫筒體，使筒體免受高溫火焰和窯內(nèi)熾熱物料的直接影響；另外，耐火材料還有助于減少筒體的熱輻射和對(duì)流熱損失，并把從窯內(nèi)氣體接受的熱能傳遞給物料，以提高窯的熱效率。
回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期主要決定于窯襯的質(zhì)量，因此，選擇適宜的耐火材料并保證窯襯的鑲砌質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。
2 水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚損壞及解決方案
窯內(nèi)耐火磚使用的好壞，直接影響到水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)率和熟料產(chǎn)量。新型干法水泥窯耐火磚的使用周期不應(yīng)少于10個(gè)月，每噸熟料的磚耗應(yīng)低于500克，否則，應(yīng)認(rèn)真分析影響耐火磚的壽命的原因以便改進(jìn)、提高。
影響窯內(nèi)耐火磚使用壽命的因素主要有三個(gè)方面：第一，耐火磚的品質(zhì)和配置；第二， 工藝生產(chǎn)狀況；第三，耐火磚的保管與施工。
第一方面是前提，選擇優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和合理的選型配置是確保正常使用的必要條件，妥善的保管和高質(zhì)量的砌筑是延長(zhǎng)耐火磚使用壽命的可靠保障！窯內(nèi)襯磚在生產(chǎn)中會(huì)遭受機(jī)械應(yīng)力和化學(xué)應(yīng)力的綜合破壞，現(xiàn)將損壞現(xiàn)象及原因分析如下：
2.1 機(jī)械應(yīng)力損壞
2.1.1 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(huì)產(chǎn)生壓力，造成相鄰耐火磚之間相互擠壓，當(dāng)壓力大于耐火磚的強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致耐火磚面剝落。針對(duì)這種情況應(yīng)采取以下措施：1.干砌耐火磚，設(shè)置合理側(cè)紙板，濕砌耐火磚留設(shè)2mm火泥縫；2.留設(shè)合適的擋磚圈。
2.1.2 鐵板應(yīng)力損壞
在耐火磚的熱端，面鐵板與鎂磚內(nèi)的氧化鎂在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成鎂鐵化合物，該化合物體積增大，擠壓耐火磚，水平狀斷裂。針對(duì)這種情況，應(yīng)改掉耐火磚貼面鐵的做法或用火泥代替。
2.1.3 耐火磚大面積扭斜錯(cuò)位
由于砌筑過松，頻繁開停窯，窯筒體變形，使窯筒體與襯磚冷面相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成襯磚扭斜錯(cuò)位和磚面炸裂，掉角。針對(duì)這種情況應(yīng)采取以下措施：
1. 砌筑時(shí)，耐火磚大面用木錘敲實(shí)，鎖磚應(yīng)鎖緊，認(rèn)真二次加楔鐵；
2. 保持穩(wěn)定的熱工制度；
3. 窯筒體變形部分用高溫膠泥平整。
1. 砌筑時(shí)，耐火磚大面用木錘敲實(shí)，鎖磚應(yīng)鎖緊，認(rèn)真二次加楔鐵；
2. 保持穩(wěn)定的熱工制度；
3. 窯筒體變形部分用高溫膠泥平整。
2.1.4 橢圓度應(yīng)力擠壓
窯輪帶墊鐵間隙增大產(chǎn)生較大橢圓度造成耐火磚擠壓。針對(duì)這種情況應(yīng)定期檢測(cè)筒體橢圓度，如橢圓值超出窯直徑的1/10（例如4.7米窯徑，最大橢圓值為0.47%），應(yīng)更換墊板或增加墊鐵調(diào)整輪帶間隙。
2.1.5 鎖口鐵應(yīng)力擠壓
鎖磚時(shí)，鎖口鐵過多過緊，會(huì)導(dǎo)致形成鎖口處磚溝。針對(duì)這種情況應(yīng)采取以下措施：
1. 在同一鎖口處鎖口鐵不超過3塊；
2. 鎖口鐵間距盡量分散；
3. 鎖磚時(shí)里外口松緊一致；
3. 鎖磚時(shí)里外口松緊一致；
4. 鎖口鐵盡量遠(yuǎn)離薄鎖磚
2.1.6 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(xiàn)裂縫，針對(duì)這種情況應(yīng)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。
擋磚圈處的擋磚（異型磚）因受擠壓斷裂和出現(xiàn)裂縫，針對(duì)這種情況應(yīng)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。
2.2 熱損壞
2.2.1 過熱現(xiàn)象
窯內(nèi)溫度局部過熱導(dǎo)致耐火磚熔化形成凹坑現(xiàn)象。為了避免這種情況，應(yīng)正確調(diào)節(jié)燃燒器和在不同部位選擇合理的耐火材料。
2.2.2 熱震現(xiàn)象
由于溫度突然變化產(chǎn)生熱應(yīng)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(yīng)穩(wěn)定生產(chǎn)操作，制定合理的升溫冷窯制度。
2.3 化學(xué)侵蝕損壞
2.3.1 堿侵蝕
2.3.1 堿侵蝕
氣相堿鹽化合物滲入磚體空隙內(nèi)冷凝和固化，在磚體形成堿鹽的水平滲透層，在生產(chǎn)中應(yīng)減少入窯堿鹽含量。
2.3.2 鉻侵蝕
在過量的堿鹽侵蝕下，鉻礦石與游離的(K、Na)2O生成K2(Na2Cr6),化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的六價(jià)堿鉻酸鹽不但對(duì)磚體造成損壞，而且會(huì)污染環(huán)境和嚴(yán)重毒害身體健康，所以應(yīng)減少和停止使用鎂鉻磚，以鎂鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石、白云石磚等替代。
2.3.3 水化現(xiàn)象
MgO與水反應(yīng)生成Mg(OH)2,體積增加從而破壞耐火磚的整體結(jié)構(gòu)。由于含MgO和CaO的耐火磚會(huì)有水化反應(yīng)，所以在耐火磚的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和砌筑時(shí)應(yīng)確保避免受潮，防水、防雨。從以上耐火磚的損壞機(jī)理可以得出結(jié)論：耐火材料施工規(guī)范化能夠有效延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命，專業(yè)、敬業(yè)、富用經(jīng)驗(yàn)的筑爐施工是耐火材料使用的重要環(huán)節(jié)。
3 冀東發(fā)展工程公司的維修特點(diǎn)
3.1 建立了完整的維修管理體系
冀東發(fā)展工程公司是集筑爐維修、機(jī)械維修、電氣維修于一體的專業(yè)化公司。維修項(xiàng)目覆蓋水泥生產(chǎn)線的所有機(jī)械設(shè)備和電氣設(shè)備及輸送系統(tǒng)。擁有爐窯工程專業(yè)承包貳級(jí)資質(zhì)，現(xiàn)有進(jìn)口打磚機(jī)、可調(diào)式砌磚機(jī)、低架叉車等齊全的砌筑設(shè)備。有一大批經(jīng)驗(yàn)豐富、技能熟練的筑爐工人，具有在不同地域、不同季節(jié)、不同耐材品種、不同施工方法的作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，回轉(zhuǎn)窯砌磚最高記錄126環(huán)/班（12小時(shí)）。公司在為冀東發(fā)展集團(tuán)40多條水泥生產(chǎn)線維修保駕的同時(shí)，還長(zhǎng)期為國內(nèi)30多條水泥生產(chǎn)線提供優(yōu)質(zhì)的維修服務(wù)。
3.2 建立一體化集成維修模式
依托冀東發(fā)展的水泥生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，以技術(shù)創(chuàng)新提升核心競(jìng)爭(zhēng)力和服務(wù)水平，正努力推進(jìn)技術(shù)服務(wù)、備品備件、生產(chǎn)檢修、生產(chǎn)維護(hù)一體化的新型維修模式，實(shí)現(xiàn)由單純維修向集成服務(wù)商的轉(zhuǎn)變。2010年在冀東水泥多家子公司實(shí)現(xiàn)了維修保駕服務(wù)，以追求窯運(yùn)轉(zhuǎn)率為目標(biāo)，變被動(dòng)維修為主動(dòng)維修，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)維修一體化并取得了顯著的效果。冀東水泥全年平均運(yùn)轉(zhuǎn)率為92.3%，其中唐山公司二分廠三條生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)率分別為96.54%、96.14%、95.86%。
3.3 建立區(qū)域化維修戰(zhàn)略
針對(duì)維修施工時(shí)效性和區(qū)域性的特點(diǎn)，分別在陜西、大同、重慶、河北唐縣、吉林建立了維修子公司，維修范圍覆蓋了華北、東北、西北、西南、內(nèi)蒙，能夠保證十幾條生產(chǎn)線同時(shí)大修。公司下屬單位包括：唐山盾石建筑工程有限責(zé)任公司、唐山盾石筑爐工程有限責(zé)任公司、陜西冀東水泥盾石工程有限責(zé)任公司、大同冀東水泥盾石工程有限責(zé)任公司、璧山冀東發(fā)展盾石工程有限責(zé)任公司、唐縣冀東發(fā)展盾石工程有限責(zé)任公司、吉林冀東發(fā)展盾石工程有限責(zé)任公司、陜西冀東水泥盾石工程有限責(zé)任公司銅川分公司、大同冀東水泥盾石工程有限責(zé)任公司武川分公司。
3.4.水泥項(xiàng)目工程建設(shè)
ａ. 冀東發(fā)展工程公司擁有建筑、安裝貳級(jí)總承包資質(zhì)，已完成了幾十條水泥熟料生產(chǎn)線的項(xiàng)目建設(shè)。
ｂ. 承包模式：EPC工程總承包；PMC工程項(xiàng)目管理；土建施工；安裝施工。
ｂ. 承包模式：EPC工程總承包；PMC工程項(xiàng)目管理；土建施工；安裝施工。
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