简析延长窑口浇注料使用周期的措施范文

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我公司有一条4500t/d熟料生产线，于2010年10月投产，在生产过程中窑口浇注料使用周期过短，不能与检修周期同步，长则4~5个月，短则2~3个月就得停窑修补或更换浇注料，既增加维修成本，又影响产质量及窑的运转率。公司组织技术力量，查找原因，通过技术改进提高了窑口浇注料的使用周期。

1使用工况环境分析

该线由天津水泥工业设计研究院有限公司设计建造，回转窑规格为Φ4.8m×72m，三档支撑。窑口处在窑的物料出口和燃烧器火焰喷射部位附近，在烧成带下侧，而烧成带的物料温度在1300~1450℃，最高火焰温度可以达到1700℃，物料到达窑口的温度约为1100~1300℃[1]，在此温度条件下，窑口浇注料既有高温粒状熟料的冲刷，又有高温二次风气体裹挟粉状熟料的冲刷，还得随窑体快速转动，遭受急冷急热温度快速变化并承受窑回转产生的机械应力，环境条件非常苛刻。如果熟料出窑温度高，熟料对窑口浇注料的破坏主要是侵蚀和高温磨损；如果熟料出窑温度低，熟料对窑口浇注料的破坏主要是高中温磨损；如果窑口温度变化较快，熟料对窑口浇注料的破坏主要是热震。所以窑口浇注料的损坏原因相当复杂，有时是某一原因引起的，有时是几个原因同时作用引起的，有时是几个原因交替作用引起的。

2原因分析及改造措施

（1）窑口浇注料的选择。高质量的浇注料是延长使用周期的保证。通过对使用环境的分析，参考《水泥回转窑用耐火材料使用规程》，窑口确定使用刚玉质浇注料或刚玉碳化硅质耐高温耐火浇注料。刚开始使用国内生产厂家的浇注料，都只能使用2~3个月，使用效果比较差，后来选用国外某公司的PF-97-H碳化硅抗磨损低水泥浇注料，该浇注料具有良好的抗磨损性能、机械强度、抗热震性能和耐侵蚀性能，最高使用温度达1700℃，使用周期较长。

（2）对窑尾烟室进行改造。观察窑头及窑尾烟室的压力发现，窑头经常出现正压，同时烟室的负压又偏高（-400~-700Pa），分析认为是烟室上缩口的直径a及下料舌头至上碹弧的距离b偏小，致使窑内风量少，造成回火产生正压。2013年3月大修时将a处由2300mm增至2400mm，b处由1850mm增至2000mm，改善了窑内的气流环境，使窑口出现正压的情况减少，烟室负压降为-200~-400Pa，从而改善了窑口温度状况，减少了对窑口浇注料的破坏。

（3）增加窑口浇注料的长度。2014年把窑口浇注料由0.6m加长至0.8m。窑口浇注料长度过短会使浇注料在窑纵向上的整体性不强，抵抗熟料冲刷力不强，增加到0.8m后，提高了浇注料的纵向整体性，增强了抵抗冲刷的能力，减少了浇注料的损坏。

（4）在窑28m处增加了一道挡砖圈。原来在全窑72m的长度上设置有三道挡砖圈，分别在距窑口0.8m、50.4m和64.6m处，分担全窑670多吨耐火砖的下窜压力。在每次检修换耐火砖和浇注料时都发现0.8m处挡砖圈有被挤掉的现象，说明此挡砖圈承受的压力较大，由于挡砖圈的掉落使耐火砖的下窜力直接作用在窑口浇注料上，导致窑口浇注料损坏。因此通过分析窑内工况，2015年2月大修时确定在28.0m处再设一道挡砖圈，由四道挡砖圈来承担全窑耐火砖的压力，减少对0.8m处挡砖圈的压力，避免对窑口浇注料的损坏。

（5）窑口浇注料扒钉由单体扒钉改为组合扒钉。单体扒钉直接焊在窑口护铁或窑筒体上，不能活动，而且焊接面积较小，当浇注料受热膨胀时扒钉易掉；而组合扒钉的方形底座直接焊在护铁或窑筒体上，焊接面积大，焊接力强，不易掉落。V型扒钉穿过底座圆孔并在A点处点焊，当受到膨胀应力时点焊处脱开，脱开后的扒钉可以活动，在三维方向上都有活动自由度，可以补偿、消纳浇注料任意方向上的膨胀量，不至于胀掉扒钉而使浇注料遭到破坏。

（6）改造窑口护铁结构。2016年3月大修时把窑口护铁由“V”型改为“Y”型，使护铁端面的浇注料与内弧面的浇注料分开，使内弧面的浇注料和端面的浇注料互不影响，减少浇注料的损坏面积和损坏机会。

（7）改变窑口浇注料的施工方法。窑口浇注料的施工由原来先把护铁安装在窑口，再整体浇筑浇注料，改为先在窑下把每块护铁端面的浇注料单独浇筑好，再把护铁安装上窑口，然后再浇筑内弧面的浇注料。这样就使每块护铁端面与内弧面的浇注料分开，也使每块护铁的浇注料各自分开，克服了窑转动过程中对浇注料产生的机械应力，减少窑转动对浇注料的破坏。

（8）及时对窑头与窑中轮带和垫板的间隙进行调整。窑头与窑中轮带和垫板的静态间隙正常一般在15~20mm左右，检修时测量轮带垫板磨损严重，特别是窑头档轮带与垫板间隙已达到40mm以上，在检修时及时加衬垫板，把间隙调回到20mm以内。降低了窑筒体在热工下的椭圆度，减少了窑口的揉动力度，减轻了对窑口浇注料的损坏。

（9）燃烧器由原来的二通道燃烧器改为四通道燃烧器，降低了一次风的用量，加强对二次风的携带和利用，增加了对各通道风量、风速的调节手段，可灵活控制火焰形状和长度。减少了窑口温度的变化，可以控制熟料的粒度，从而减轻对窑口浇注料的冲刷和热震破坏。

3效果

通过采取上述一系列改造措施，使窑口浇注料的使用周期不断延长，现用窑口浇注料是2016年3月大修时更换的，2017年3月和2018年3月大修时只做了局部修补，除去每年错峰协同停窑时间外，实际使用时间已达18个月，预计还可以使用一个检修周期，可达24个月以上。如果能提高操作人员的操作技能，加强对窑的操作管理，窑口浇注料的使用周期还可以延长，创造更大的经济效益。

参考文献：

[1]王杰曾，曾大凡.水泥窑用耐火材料[M].北京：化学工业出版社，2011：245.

作者:任建军 单位:大同煤矿集团建材有限责任公司