篦冷機用耐火材料

　　廣西魚峰水泥股份有限公司一條生產線由于篦冷機耐火材料燒損過快，熱端殼體便會因為失去了耐火材料的保護而燒紅甚至燒穿，嚴重影響了窯正常運轉，并給現場帶來了安全隱患。

　　篦冷機現 狀

　　該篦冷機耐火材料主要包括定形耐火材料和不定形耐火材料兩大類。

　　定形耐火材料多以耐火磚為主，使用直接砌筑的方法。不定形耐火材料則是將一定配比的骨料和粘結劑均勻混合后，用相應的溶液混合成漿體，灌注入預先好的模型內，整個過程類似混凝土的使用。窯篦冷機耐火材料一直都是以不定形耐火材料PA一80剛玉澆注料為主，更換則是視燒損情況進行挖補。為了了解篦冷機耐火材料的使用情況，我們對篦冷機耐火材料使用作出統計。“東西南北墻”是指在回轉窯出口處，出窯熟料直接落在篦冷機內的一個密閉空間內的四堵墻。此處是熟料進行冷卻的起始位置，由于溫度很高，篦冷機四面墻內均覆蓋有耐火材料，可以起到保溫作用，更重要的是對篦冷機殼體進行保護。

　　篦冷機西面、南面墻耐火材料使用時間均沒有達到預定的要求，嚴重影響窯系統的運轉周期，為此公司提出要求，將篦冷機耐火材料使用時間延長至8個月。

　　原因分析

　　對于能否達到延長篦冷機耐火材料使用周期的目標要求，進行了現狀調查。

　　澆注料燒損過快為篦冷機耐火材料使用時間過短的主要癥結，結合現狀調查的結論與現場分析發現，同一工作環境下篦冷機東面、北面墻耐火材料可以達到使用要求，而西面、南面墻體耐火材料使用時間較短，最終分析得出澆注料燒損過快原因可能是以下這些：

　　澆注料施工操作不當：結劑添加不足或過多

　　篦冷機工況惡劣：篦冷機系統溫度過高導致澆料高溫燒損或者篦冷機系統壓澆注料磨損過快錨固件碳化速度快：錨固件未涂刷保護層或者材質不符合要求澆注料施工方法不合理：施工模板面積過大

　　錨固件密度過稀。

　　對現場的命面勘察、測量以及中控參數、數據的統計和分析，最終確定影響澆注料使周期主要是篦冷機系統“冒正壓”及澆注料施工模板面積過大造成。

　　通過分析發現，南面墻在熟料料層的上方與篦冷機頂蓋相連，從篦冷機內氣流走向來看，當篦冷機冒正壓時，南面墻因在熟料料層的正上方，受沖刷是最直接的。而西面墻最靠近落料點，受沖刷時氣流的溫度會高于其他墻面。在正常工作狀態下，受氣流沖刷最直接的南面墻和溫度最高的西面墻錨固件碳化速度也會略快一些，但這不是澆注料燒損速度快的主要原因。由于西、南面墻面積比較平整，澆注料施工時為了縮短施工時間，往往會將墻面整體制模，一次澆注，這樣容易使得模飯底層和邊角的澆注料無法接觸到振動棒，導致澆注料成形后出現孔隙率高、離析現象嚴重等問題，大大地影響澆注料的使用壽命。同時由于模板過大.，為保證澆注料的流動性，往往會加大結合劑的摻入量，摻入量過大會導致物料容易出現脫離析現象，也會出現因凝結時間長、養護時間不足而導致的強度下降，甚至不凝的情況，因此，以上原因使西面、南面墻澆注料燒損過快，最終增加了篦冷機耐火材料的更換次數。

　　解決措施

　　篦冷機系統“冒正壓”問題

　　針對篦冷機系統“冒正壓”問題，分別采取增大窯頭排風機抽風量和調整篦冷機系統用風的措施。

　　一方面.實際操作中發現，由于篦冷機增加了一臺冷卻風機，系統冷卻風量變大，為了彌補這部分風量,將窯頭排風機的風量全開，使設備處于100%滿負荷狀態.即使將窯頭排風機風量全開。也只是使得篦冷機負壓較之前有部分好轉。

　　另一方面，為了保證篦冷機系統處于負壓狀態，在不影響熟料冷卻的前提下，通過控制二段冷卻風機風門將篦冷機冷端風機的風量減小，從而增大篦冷機系統負壓。經過一系列的調整后，篦冷機系統已基本處于負壓狀態，已達到目標要求。

　　澆注料施工模板面積過大的問題

　　對于澆注料施工模板面積過大的問題，通過混合使用耐火磚與澆注料來解決。經過表4所示對比分析不同的耐火磚，采用優選法找出合適的耐火磚。

　　鎂鋁尖晶石磚是最適合的耐火磚類型。

　　澆注料將磚墻分割成小塊，先將需要更換耐火材料部位的澆注料破壞清理，其中的錨固件也一起割掉。在需要砌筑耐火磚的位置焊一塊寬為210mm的耐熱鋼板作為托磚板，并在托磚板下方焊三角鐵板作筋板加固，預留磚墻的四周則焊上錨固件，待磚墻砌筑好后，即可灌注澆注料。這樣既可以分割耐火磚墻。又可以加固磚墻，同時利用澆注料的膨脹性能為磚墻提供膨脹空間。焊接好托磚板后便砌筑耐火磚，由于鐵板上有錨固件留下的焊疤，為了方便砌筑.我們在鐵板和耐火磚之間放置50mm厚的硅酸鈣板。

　　破壞后露出的錨固件

　　效果驗證及改進

　　利用檢修對篦冷機北、西、南三面墻的耐火材料進行更換，并跟蹤觀察。

　　篦冷機除西面墻耐火材料的使用時間仍未能達到8個月以上，其余部位的耐火材料使用時間均達到了8個月以上。

　　西面墻所砌筑的部分耐火磚墻已經明顯整體向外凸出，且耐火磚較為松動，已經無法繼續使用至下一個周期，需要更換。將耐火磚墻破壞后所觀察到的磚與硅酸鈣板之問的間隙，間隙最寬處達20mm，間隙內無粉塵，說明破壞前耐火磚墻沒有出現破損.，為整體膨脹向外凸出。

　　同一環境下，不同部位的耐火材料進行對比時發現，與能夠達到正常使用周期的北、南面墻相比，西面墻的磚墻面積較大。北面、南兩面墻的磚墻面積最大處為1.2m2，西面墻磚形變形處的磚墻面積最大為2.3平方，且西面墻部分磚墻面積小于1平方的部位也沒出現向外凸出。由此可判斷磚墻面積過大，導致耐火磚受熱后膨脹空間不足是部分西面墻耐火材料達不到使用壽命的主要癥結。圖4為修砌好的篦冷機西面磚墻。

　　通過總結得到，面積為1平方的磚墻最為合適，且改進后的西面墻耐火材料使用周期已經超過了10個月，直到檢修周期仍可繼續使用，如表6。