影響回轉窯壽命的影響因素及水泥窯口澆注料的施工事項

窯口襯料的使用周期嚴重制約了全窯的使用壽命。窯口易變形造成的頻繁掉磚、二次風溫度的大幅度提高、 窯體的斜度加入和轉速的加快、窯口沒有穩定的窯皮，使得窯口窯襯必須能承受熟料的磨損、高溫氣流的沖刷及物料的堿蝕。

隨著大型干法回轉窯技術上不斷發展和完善，熟料日生產規模的不斷擴大，其設備運行工作條件出現新的特點，對耐火澆注 料尤其是窯口澆注料提出了更高的要求，窯口窯襯是大型回轉窯中最薄弱窯襯之一。在大型干法窯生產中，回轉窯窯口處窯氣溫 度可高達1400°c左右，離窯熟料溫度高達1400℃，入窯二次風溫度達1200°C，窯口幾乎是完全裸露在1700°C高溫火焰的輻射之下 和約1400°C高溫的顆粒較大、強度很高的熟料的磨損和沖刷下。 工作條件十分苛刻，窯口襯料的使用周期嚴重制約了全窯的使用壽命。窯口易變形造成的頻繁掉磚、二次風溫度的大幅度提高、 窯體的斜度加入和轉速的加快、窯口沒有穩定的窯皮，使得窯口窯襯必須能承受熟料的磨損、高溫氣流的沖刷及物料的堿蝕。另外，還要經受故障停窯及急冷急熱的沖擊。事實上，國內回轉窯由于諸多的原因，停窯頻繁，造成窯口耐火材料遭受更多的熱震。 有關統計表明，80%以上的停窯是由于局部耐火材料的蝕損造成 的。下圖為某水泥公司Φ8m x72m回轉窯窯口護板結構和窯口澆注料形式圖。

(窯口護板結構及窯口澆注料形式a-護板結構;b-窯口結構)針對窯口薄弱的特性多采用具有優越抗熱震性能、抗沖擊性 能和耐磨性能的澆注料。使用時，在窯體焊上錨固件，用剛玉質 或高鋁質鋼纖維增強澆注料整體澆注窯口，采用高性能窯口專用 耐火澆注料或改進型窯口專用耐火澆注料，就可以對上述的破壞 作用起到有效防御，從而使窯口耐火材料的使用周期達到與窯內燒成帶同步的效果。

由此，我們能明顯看的出來，前窯口耐火澆注料的使用壽命對整條水泥生產線的運轉周期有著至關重要的影響。

而影響回轉窯窯襯使用壽命的主要幾個方面如下：

①回轉窯作為動態設備，在運行使用過程中，前窯口的耐火澆注料承受著兩種機械應力：一是窯的徑向剪切應力，二是沿窯筒體方向的軸向擠壓應力。徑向剪切應力主要來源于回轉窯運行中產生的機械變形，隨著窯徑加大，窯速加快，前窯口周期性的受壓和松壓作用加劇，耐火澆注料承受的徑向剪切應力的破壞也更大。前窯口的軸向擠壓應力產生的主要原因是因窯筒體與水平線成3.5%～4%的傾斜，窯內物料在窯運轉時從窯尾向窯頭方向運動，前窯口澆注料在運動物料的推力，及窯內耐火磚的軸向分力的共同作用下，有往窯頭方向移動的趨勢。在這兩種機械應力的作用下，對前窯口澆注料要求有足夠的機械強度。

②回轉窯運行過程中前窯口熟料出口溫度達到1400℃，入窯二次空氣溫度達1200℃，在窯體運轉過程中，窯皮時掛時落，溫度變化頻繁，由此產生的熱應力是前窯口澆注料損壞的主要原因之一。隨著水泥工業大型化的發展趨勢，窯徑也不斷增大，窯口的出料量也在增加，這不僅使機械應力變大，窯內的熱力強度也要大幅度提高，澆注料單位面積所受的熱負荷也相應增大，熱應力的破壞作用更加明顯。在這種情況下，前窯口澆注料應該具有更好的熱震穩定性。

③化學侵蝕是水泥窯用耐火材料損壞的主要原因之一，由于每個地區的石灰石品位，采用燃料的品質不同，窯內堿、氯、硫等有害成分的含量也不一樣，生礦石和原燃料中的有害成分在高溫下揮發，這些堿性氣體隨著生料一起進入窯內，在窯內1350℃～1450℃環境溫度下，窯料中的有害成分和堿性氣體與前窯口澆注料產生強烈的化學侵蝕作用，形成膨脹性礦物使其開裂剝落，發生“堿裂”破壞。因此，前窯口澆注料應該具有良好的耐堿性。

綜上所述，前窯口澆注料在高溫環境下應該具備足夠的耐火度、機械強度、熱震穩定性和耐堿性。

目前，市面上已經有在正常操作情況下，窯口澆注料的壽命達到10~12個月的產品。

窯口澆注料是水泥回轉窯的關鍵用材之一，雖然其用量相對較少，但對窯的正常運行起著非常關鍵的作用，所以用戶在選擇時應注意一些表觀上的要求，主要體現在：

1、澆注料混合物中顆粒級配是否合理，顆粒偏大、顆粒偏析、粉料偏多等，在采購驗收時是可以根據經驗直觀檢查出來的，也可要求進行現場測試，做到萬無一失。

2、一般的情況下，窯口澆注料的添加成分比較多，尤其是基質粉料，這就要求這些混合料必須是均勻的，從表觀上看，應該不能有不同顏色的物料參雜其中，如果顏色是五顏六色，這說明混合不均，勢必對使用壽命有影響。

3、要正確的掌握結合劑的種類和用量。從窯口澆注料分包情況去看，就可以觀察結合劑的用量及種類，一般高檔的結合劑，其用量較少，且分包要求非常嚴實。

4、包裝物的標識是不容忽視的，生產日期、使用期以及其他事項必須明了清晰。

窯口澆注料施工時的注意事項：

現在許多用戶對耐火材料的施工，通常是要求材料供方直接施工的，供方施工的話則避免了在施工過程中造成的不必要的缺陷和遺漏。但窯口澆注料的施工，有時用戶是突擊搶修，這必須要掌握好所購窯口澆注料的施工特點。

1、窯口澆注料盡可能的不用存放時間較長的材料，也就是說一般要求用戶不要庫存太多，掌握好使用周期，最好是選擇與燒成帶磚使用壽命能同步的材料，這樣就能較好的掌握了。大部分用戶在采購時是把澆注料與磚分開給不同供方的，我們建議窯口澆注料應該與燒成帶用磚選擇同一個供方。一方面為供方的服務到位提供了條件，另一方面在施工時就能避免一些受影響的因素。

(某水泥廠窯口形式、扒釘的形式與焊接示意圖)

2、錨固件的標準化及焊接質量、鉚接方式等都會影響窯口澆注料結體的使用壽命，有時是致命的，為此，在施工前必須認真做好這一準備工作。還有通常合理的支模方式是為了能使澆注料的連續施工，符合窯口澆注料的施工特點，進而使窯口整體澆注性能良好。

3、一般供方的包裝，主料與結合劑都是分包的，在施工時就必須把結合劑和主料干混均勻后才能加水攪拌。這一點，很多用戶在實際操作中被淡化了。水分加入量控制也是用戶在實際過程中被忽略的，在保證流動性的同時控制加水量是必須的，如果水分的加入量過多，超過了供方提供的數值，那就有問題了，必須檢查澆注料的質量了，更應該與供方聯系。

4、澆注料在使用前，一般都應該進行試塊檢驗。試塊測試完無問題之后則可進行施工操作。