水泥行业资料水泥窑用耐火浇注料防爆问题的机理探讨及其解决方案3pdf必威体育精装版版.pdfVIP

水泥窑用耐火浇注料防爆问题的机理探讨及其解决方案 田江涛 谢杰华 范泳 冯运生 北京通达耐火技术有限公司 北京 （100085） 摘要：我国大部分的新型干法水泥窑存在着生产任务重，维修时间短的问题，在大修期间， 一些特殊部位（前窑口、窑头罩和篦冷机等）用耐火浇注料在烘窑中、投料后存在着一定的 爆裂问题，通过对其爆裂机理的探讨，提出解决方案。 关键词：水泥窑 爆裂 浇注料 1、 前言 随着我国水泥行业的快速发展，新型干法预分解水泥窑在我国快速崛起，据 了解，截止到 2005 年 6 月，中国 2000 吨/ 日以上规模的新型干法水泥窑建成、 在建和筹建的有 475 条之多，水泥行业的市场竞争趋于激烈，利润空间被不断的 压缩。 为提高生产效率，提高回转窑的运转率，降低生产成本，大部分的水泥制造 企业存在着生产任务重，停窑检修时间短的问题。对大部分的水泥生产企业而言， 中、大修的时间一般控制在 8d~15d，而我国水泥窑用耐火浇注料以水硬性结合 为主的低水泥系列耐火浇注料，其施工、养护和烘烤必须满足一定的周期，因此， 在工期短、烘窑快的情况下容易出现浇注料的防爆现象。特别是一些特殊部位的 浇注料在生产线烘烤投料中发生爆裂，不得不停窑重新浇注，给企业带来不必要 的巨大损失。 2、水泥窑用耐火浇注料防爆问题比较突出主要由以下原因造成 （1）各水泥生产企业生产任务重，一条5000t/d 水泥生产线一天的生产额约 100 万元，因此，大部分的水泥厂存在着检修就要抢时间的情况，为了早日开窑生产， 不得不压缩浇注料的养护和烘烤时间。 （2 ）目前，我国的水泥窑用耐火浇注料材质以 SiO -Al O 系统为主，其结合剂 2 2 3 是以铝酸盐水泥为主的快硬早强型水泥。这就要求浇注料在施工完毕后有充足的 养护时间和合理的烘烤制度，其所需的时间较长。 （3 ）我国水泥行业的检修基本上委托筑炉公司来进行，施工队伍的专业水平， 施工是否规范都对耐火浇注料的施工质量和使用效果有较大的影响。 （4 ）水泥窑的一些特殊的部位，如：前窑口、窑头罩、篦冷机顶部和侧墙等， 存在着烘烤难度大的问题。 对于这些部位，有些水泥企业根本不用木柴烘烤，部分企业只是进行短时间 的烘烤，在使用燃烧器烘窑阶段，由于水泥窑工艺参数的控制，热气流都以一定 的速度向窑尾系统传播和辐射，而对于窑头罩和篦冷机只有部分辐射的热能，这 部分热量不足以使浇注料中的自由水充分的排出，开始投料生产时，系统中的热 气流在短时间内向窑头回流；同时，高温熟料（1300℃以上）开始在窑头罩底部 堆积，导致窑头罩、篦冷机部位温度急剧升高，此时，最容易发生浇注料爆裂、 脱落的现象。 以上多方面的因素造成各水泥厂家在检修期间浇注料的防爆问题比较突出， 我国每年都有水泥厂由于浇注料的防爆措施未作好、烘烤制度不合理造成窑头 罩、篦冷机浇注料发生爆裂、坍塌的情况，图 1 为我国某水泥窑篦冷机斜坡浇注 料在发生爆裂后的残衬图： 图一 篦冷机斜坡浇注料爆裂后的残衬图 2、 水硬性结合耐火浇注料爆裂的机理分析 目前，我国水泥生产线的窑头罩、篦冷机热段以及前窑口部位浇注料容易产 生爆裂的现象。分析其原因，主要是当窑炉温度较大幅度的波动时，耐火材料内 的自由水短时间内由液态变为气态，并随着衬里温度的升高，形成一定的蒸汽压， 当衬里内部的水蒸气不能及时扩散时就会造成压力的攀升，当衬里内部的蒸气压 力失去平衡时，就会发生浇注料剥落、脱皮甚至爆裂的现象。 对于浇注料的防爆问题，耐火材料制造商在水泥行业普遍采用加入 0.1~0.3% 的有机纤维的防止此类现象的发生，图二为有机纤维在成型后在浇注料中均匀分 布图。 图二 有机纤维分布图 图三 加入纤维的烧后试样电镜照片 图三是加入纤维烧后试块的电镜照片，通过照片可以看出，有机纤维在约 160℃受热熔化或燃烧后形成贯穿并且均匀分布的微细狭长气孔，它的形成了增 加衬里材料的透气性，起到加速排水、缓冲水蒸汽压力的作用，防止在烘烤和开 窑投料阶段，温度急剧变化引发衬里爆裂现象。但是使用有