- 時(shí)間：2023.09.04
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一、水泥窯冷卻帶耐火材料損壞的原因
1. 高溫影響
在大型干法水泥窯的生產(chǎn)中，冷卻帶的窯襯是大型回轉窯中最薄弱部位之一。它臨近窯口熱輻射下，窯口處溫度仍高達1400℃，入窯二次風(fēng)溫度達1200℃。
2. 化學(xué)侵蝕
回轉窯內煙氣循環(huán)，富集嚴重。堿、硫、氯成分的不斷滲透，加劇了冷卻帶耐材受到的化學(xué)侵蝕。
3. 熟料磨損
因冷卻帶都非常短，緊挨窯口，回轉窯單位時(shí)間內通過(guò)的熟料量大，而且窯口部位沒(méi)有窯皮保護，大顆粒、高強度的熟料對窯襯的磨損和沖刷嚴重，窯口材料容易磨損，從而冷卻帶耐材出現不同程度出現磨損。
4. 機械力
冷卻帶位于回轉窯的一檔輪帶區域，此處的機械應力和軸向應力也會(huì )對耐火材料產(chǎn)生巨大的擠壓力。
5. 復雜的工況
冷卻帶處，窯內二次風(fēng)溫度大幅度提高、窯體的斜度和轉速加快。導致此處工況極為復雜，甚至出現掉磚現象。
6. 頻繁停窯
頻繁的停窯會(huì )使窯口耐火材料時(shí)常受到急冷急熱的沖擊，熱震不穩定，磚塊開(kāi)裂甚至剝落。
綜上，冷卻帶窯襯在干法回轉窯生產(chǎn)中面臨著(zhù)高溫、化學(xué)侵蝕、物料磨損、機械力、復雜工況和停窯故障等多重問(wèn)題和挑戰。冷卻帶耐材的頻繁損壞勢必會(huì )造成頻繁地停窯，不僅影響產(chǎn)量，同時(shí)也使其未損壞部位的耐火磚時(shí)常處于急冷急熱的狀態(tài)中，加劇了整體襯里的損壞。因此，對冷卻帶窯襯的選材和養護非常重要，需要選擇合適的材料并合理維護，以保證其性能和延長(cháng)使用壽命。
二、針對水泥窯冷卻帶耐火材料損壞的解決措施
1. 優(yōu)化耐材配置
水泥熟料中的堿硫成分不是很高，通常情況下，用硅莫磚即可滿(mǎn)足使用要求。若是經(jīng)常出現堿硫成分過(guò)高引起的剝落現象，可以用抗侵蝕性能強和熱震穩定性能卓越的鎂鋁尖晶石磚。
近年，真金耐材在原有鎂鋁尖晶石磚的基礎上，對產(chǎn)品改良和升級，成功研發(fā)新一代的MA-8高檔鎂鋁尖晶石磚。MA-8引入膨脹量小的高純鎂鋁尖晶石，控制非均質(zhì)的顯微結構，提高柔韌性和抗剝落性。同時(shí)添加活性添加劑成分，磚內形成網(wǎng)絡(luò )狀原位尖晶石，提高了液相滲透能力。通過(guò)優(yōu)化材料組成和微觀(guān)結構，MA-8具備出色的熱應力和抗侵蝕能力，能夠有效應對高溫和化學(xué)腐蝕。
一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)能在5000t/d及以上的大窯，冷卻帶更傾向于使用鎂鋁尖晶石磚。如華新水泥黃石有限公司10000t/d噸生產(chǎn)線(xiàn)的冷卻帶，就使用了真金鎂鋁尖晶石磚，其運行周期達到330天。
當然，每個(gè)水泥廠(chǎng)的情況不同，具體耐材的選擇可根據實(shí)際情況辯證選擇。
2. 優(yōu)化結構設計
窯體轉動(dòng)時(shí)容易造成窯內耐火磚磚位向前滑動(dòng)，為了防止由此而導致的砌磚圈與圈之間位移的問(wèn)題。在窯內每隔5-10米處，設置厚為20～30mm、高為50～70mm擋磚圈，減少軸向滑動(dòng)，從而提高結構的穩定性。
3. 加強冷卻風(fēng)控制
合理調整冷卻風(fēng)的風(fēng)速和壓強， 窯頭罩的負壓在50--100Pa，氣流速度6m/s，確保冷卻帶和窯口得到均勻的冷卻，有利于延長(cháng)耐火磚的使用壽命。
4. 控制工藝參數
調整回轉窯的轉速、斜度和二次風(fēng)溫度等工藝參數，以降低冷卻帶和窯口的受熱程度和暴露時(shí)間，為襯體創(chuàng )建良好環(huán)境。
5. 優(yōu)化停窯維護計劃
合理安排停窯維護計劃，停窯前4h應減少下料量，要減少燃料及前后風(fēng)，熱風(fēng)溫度降至160℃時(shí)，停鼓風(fēng)機、排風(fēng)機、電收塵、關(guān)閉前后風(fēng)門(mén)，燒窯灰至窯尾溫度低于250℃。平時(shí)做好檢修工作，減少故障停窯的頻率和時(shí)間，以降低冷卻帶和窯口受到急冷急熱沖擊的影響。
通過(guò)綜合應用多種措施，可以有效延長(cháng)冷卻帶耐火材料的使用壽命，充分發(fā)揮其抗磨損、抗侵蝕和熱震穩定性能，繼而減少停窯維修頻率和降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高生產(chǎn)線(xiàn)的穩定運行和整體效率。
