- 時間：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(zhuǎn)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(zhuǎn)窯內(nèi)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(zhuǎn)窯單位時間內(nèi)通過的熟料量大，而且窯口部位沒有窯皮保護，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(xiàn)不同程度出現(xiàn)磨損。
4. 機械力
冷卻帶位于回轉(zhuǎn)窯的一檔輪帶區(qū)域，此處的機械應(yīng)力和軸向應(yīng)力也會對耐火材料產(chǎn)生巨大的擠壓力。
5. 復(fù)雜的工況
冷卻帶處，窯內(nèi)二次風(fēng)溫度大幅度提高、窯體的斜度和轉(zhuǎn)速加快。導(dǎo)致此處工況極為復(fù)雜，甚至出現(xiàn)掉磚現(xiàn)象。
6. 頻繁停窯
頻繁的停窯會使窯口耐火材料時常受到急冷急熱的沖擊，熱震不穩(wěn)定，磚塊開裂甚至剝落。
綜上，冷卻帶窯襯在干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)中面臨著高溫、化學(xué)侵蝕、物料磨損、機械力、復(fù)雜工況和停窯故障等多重問題和挑戰(zhàn)。冷卻帶耐材的頻繁損壞勢必會造成頻繁地停窯，不僅影響產(chǎn)量，同時也使其未損壞部位的耐火磚時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(yǎng)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，用硅莫磚即可滿足使用要求。若是經(jīng)常出現(xiàn)堿硫成分過高引起的剝落現(xiàn)象，可以用抗侵蝕性能強和熱震穩(wěn)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(chǔ)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(jié)構(gòu)，提高柔韌性和抗剝落性。同時添加活性添加劑成分，磚內(nèi)形成網(wǎng)絡(luò)狀原位尖晶石，提高了液相滲透能力。通過優(yōu)化材料組成和微觀結(jié)構(gòu)，MA-8具備出色的熱應(yīng)力和抗侵蝕能力，能夠有效應(yīng)對高溫和化學(xué)腐蝕。
一般來說，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，每個水泥廠的情況不同，具體耐材的選擇可根據(jù)實際情況辯證選擇。
2. 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計
窯體轉(zhuǎn)動時容易造成窯內(nèi)耐火磚磚位向前滑動，為了防止由此而導(dǎo)致的砌磚圈與圈之間位移的問題。在窯內(nèi)每隔5-10米處，設(shè)置厚為20～30mm、高為50～70mm擋磚圈，減少軸向滑動，從而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3. 加強冷卻風(fēng)控制
合理調(diào)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，有利于延長耐火磚的使用壽命。
4. 控制工藝參數(shù)
調(diào)整回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速、斜度和二次風(fēng)溫度等工藝參數(shù)，以降低冷卻帶和窯口的受熱程度和暴露時間，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(yīng)減少下料量，要減少燃料及前后風(fēng)，熱風(fēng)溫度降至160℃時，停鼓風(fēng)機、排風(fēng)機、電收塵、關(guān)閉前后風(fēng)門，燒窯灰至窯尾溫度低于250℃。平時做好檢修工作，減少故障停窯的頻率和時間，以降低冷卻帶和窯口受到急冷急熱沖擊的影響。
通過綜合應(yīng)用多種措施，可以有效延長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(wěn)定性能，繼而減少停窯維修頻率和降低生產(chǎn)成本，進而提高生產(chǎn)線的穩(wěn)定運行和整體效率。
