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  • 论 耐火浇注料在水泥窑使用中的非正常损坏原因

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     论 耐火浇注料在水泥窑使用中的非正常损坏原因

            本文提 出 了耐火浇注料使用时非正常损坏的原因有锚固件的脱落、温度的变化、窑的不正常操作、错误施工等。相应解决措施有

      正 确选择锚固件材质和焊条材质、提 高浇注料的热震性能、提高施工质量等。关键词:耐火浇注料;水泥;解决措施

      1 浇 注料在水泥窑中的使用部位

      耐 火浇注料因生产成本低 ,施工方便 在水泥行业中得到,一泛应用。目 前主要使用在预热器、下料管、前后窑 u 、三 次风管及冷却机等一些形状复杂难以砌砖的部位 (如 图 1所 示 ),正常使用寿命一般在 1a以 上

      2 使 用中常见非正常损坏情况

      (1) 篦 式冷却机顶部浇注料非正常脱落。如在 生产 )Dflqt~后 便脱落,进 而出现钢板烧红烧透;

      (2) 同 转窑窑口浇注料使用寿命短. 如山东泰 安某水泥厂不 到 3个 月 的 时间就开始发生明显的损坏,首先是端丽 现脱落,主 体出现轻微的裂纹和少许脱落,随之在短期内 现较大的裂纹和明 的成块脱落。这 些都是造成必须停窑检修,影响生产的原因。

      3 非正常损坏原因分析

      3.1锚 固件脱落造成浇注料成片脱落锚同件在烧注料使用过程中起到保持浇注体整体性和增加浇注料抗折性能的作用。在 浇注料成片脱落的部位 ,通过检查发现,很 多地方都是锚固件连根脱落 ,光 溜溜的仅仅残留一些焊点印迹。很 明显是由于扒钉在焊点处开焊才造成了浇注料成片地脱落。

      3.2 持 续的温度变化造成浇注料很快损坏烧注料的热震稳定性能较差 ,剧 烈的温度变化很容易使之损坏。回转窑的冷却带(特 别是窑口处 )不 断地受二次风和窑内高温熟料的作用 ,每转1圈,窑 衬材料有时埋在高温物料下 ,有时暴露在火焰下. 造 成衬料表面温度随窑的转动而发生同期性变化,温度差达 200~(2以 上,影响深度 l5~20ram,按照窑速 3.5r/ainr ‘算,这 种周期性温度升降多次重复导致浇注料的表面层发生热疲劳 .造成了浇注料的损坏。河 南浇注料厂家检修剔除时可以发现,残 存部分的浇注料表面 20~50ram 深 度范围内多呈现剥落 、掉块的现象,这 主要是热疲劳造成的损坏。

      3.3 耐 火浇注料都有一套严格的施工要求 ,必须按此要求操作,才 能保证浇注料的良好物理性能例如,某 公司决定更换篦式冷却机高温区顶部浇注料,为 了保证按预定计划投料,施工队采用整体浇注,没 有按规定预留膨胀缝,同时为了便于施 ]I,用 水 量比要求使用量明显偏大。更 为严重的是施工一结束便立即点火升温 ,并如期投料 。因温升较快,造 成浇注料温度急剧升高,内 部水分大量迅速蒸发,产生大的膨胀力,从而使浇注料爆裂、剥落,引起大面积脱落事故。

      上 述显然违犯了耐火浇注料的施工要求,一 是没有控制好加水量,加 水量对浇注料强度的影响非常大:二是没有预留膨胀缝 (一般应每隔约 1.5m留膨胀缝 ),必 然在升温时产生很大的膨胀力。

      3.4 窑的不正常操作

      在 点火或停窑以及窑皮脱落等其它生产不正常情况下,常 常出现温度的急剧变化,使 浇注料产生剧大的内应力,因热疲劳而损坏。在 安装有空气炮的部位,因 空气炮的频繁开停使该处的浇注料寿命降低。另外。回 转窑在运转过程中因简体变形过大而产生的巨大机械 (剪 切 )应力,使 窑衬受到周期性的受压和松压作用,造 成耐火浇注料整体的深度损坏。

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      4解决措施

      (1)正 确选择锚固件材质和焊条材质。

      由于窑设备铁 、锚 同件 、焊条材质不相同,在 使用受热时各个部位热膨胀量不一致,产生巨大的热应力,容易导致焊点开焊,从 而造成锚固件与浇注料一起脱落,因此 ,选 择锚固件和焊条时应注意一定要与窑设备的护铁材质一样,避 免焊点因膨胀量不同而开焊。另外 ,尽 量采用焊点多的单个锚固件或增加焊点长度 ,提高焊接牢同度。如可将 “Y” 形锚固件换为 “L” 形 ,甚至将“L” 形交叉成 “x” 形焊接,还 可增加锚固件在浇注料很薄时的固定能力,防止脱落。

      (2) 提 高浇注料的热震性能或采用热震稳定性 更好的浇注料。

      以 刚玉为骨料的浇注料都具有很好的高温耐磨性能以及很好的抗液相侵蚀性能,但 是刚玉质浇注料内部不存在显微裂纹和大的内部气孑L,和 其他骨料相比较其抗热震性能则相对较差。某 企业采用刚玉一莫来石复合骨料的耐火浇注料浇注体的抗热震性能明显提高。

      (3) 增加浇注料质量,提高热容量,降低温度 波动变化量。

      浇 注 料的内部热应力是由于浇注体热量的巨大 变化造成的,而影响浇注体热量 Q变化的原因。主要有 3个 方面:质量(m)、热容 (Co)以 及温度差增加质量和热容或者降低使用中的温度差异.都 可以使相同传热条件下的浇注料热量变化梯度变缓 ,大 幅度减弱热应力的破坏。浇 注料部位的使用温度是由烧成制度决定的,在 整个使用过程中不会有多大改变:同样.热 容属于浇注料本身的性质,对 于同一种浇注料其热容数值是相同的.而 且性质相近的浇注料其热容数值也是相差不大的;所以,最 为有效的方式就是通过增加浇注体质量来增加浇注体热焓总量,实 现降低温度波动的目的。增 加浇注体质量和体积也可以提高浇注料整体的机械强度.从 而 达到减少运转过程中某些烧注料因设备变形造成的机械应力破坏。

      (4) 提高施工质量。

      浇注料用于施工前 .必 须 对工作区域及周围环境围起来保持干净,以 防不净的物质污染耐火材料 ,施工用 具 和设备也应保持清洁。如 采用较普遍的水硬性耐火浇注料 .在 满 足其强度的加水量下 ,所对应的流动性较差,对施工产生一定影响。在 此基础上的任意增加水量 ,均 会降低浇注料的强度。因 此有的操作人员为便于施工 ,就随意增加水量,导致浇注体性能下降。影 响浇注料流动性的除了加水量外 ,还有搅拌时间。有 人曾对一定含水量耐火浇注料的流动性与搅拌时间的关系进行了统计.结 果详见图 2从图 2 中可看出。浇 注料的流动性必须在搅拌一定时间 (约 3rain)以后才开始发挥作用,所 以定要按照耐火浇注料的施工说明来操作。这 就要求厂方在施工前后 ,一 定要对砌筑过程中每一个具体环节的工作程序进行验收。


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