水泥回转窑耐火砖损坏原因及回转窑故障防范

　　2000吨离线新型干法水泥生产线从点火投料至今生产状况日益改善，运转率逐年提高，但在耐用火砖的使用上，仍存在着许多问题，现将本厂近期耐回转窑火砖使用情况简述。3.95m×56m回转窑,窑口为HN-20G莫来石浇注料0~0.8m。0.8~2m硅莫砖1650。2~3.4m为镁铬异型砖（窑有缩口）3.4~17.8m为直接结合镁铬砖。 17.8~31m为1 680、1 650硅莫砖。31~42.8m为1450硅莫砖。42.8~55.2m为耐酸碱隔热粘土砖和磷酸盐耐磨高铝砖。此耐火砖应用6个月经过了红窑挖补和整米更换，厂内全面分析了损坏原因。

　　1　机械损坏

　　回转窑窑转动中，位于托轮处的砖受挤压，位于回转窑窑筒顶部的砖受窑皮重量和自重带来的拉伸。砖在窑内受到的是压、拉、扭、剪的综合机械应力。窑的转动，筒体椭圆度，衬砖和筒体之间及砖与砖之间的挤压、扭动、窑筒体变形，都会在砖衬之间产生机械应力。当筒体与轮带间隙较大，使窑筒体椭圆度增大，衬砖受交变应力增加，轮带部位所受的机械应力最为严重。我厂在更新砖后曾发生窑筒体弯曲，剧烈振动加上窑衬时有局部过热，引起胴体变形挤压内衬，再之托轮调整费时较长，在距窑前6m整三号轮带处发生红窑，耐火砖在一个部位大面积脱落，挖补，托轮调整正常窑体不再振动，此次之后再未发生红窑现象。

　　2　急冷急热

　　大量文献指出碱性膨胀系数大，在升温过程中产生巨大热应力，因此在烘窑时升温要慢，使窑筒体膨胀补充砖的膨胀发挥窑体补偿作用。这是使用碱性砖的关键所在。但在实际生产中难以接受10~20几个小时的烘窑时间，发现问题时直接启高温风机进行快速凉窑。冷却后进窑可发现没有窑皮的镁铬砖发生剥落损坏，1 680硅莫砖全部发生表面剥落，断裂处表面坚硬，有的断片明显张挂在砖上。烧成带的镁铬砖由于窑皮缓冲了升温波动，损伤较小。检修后为了抢产量，要求快速冷窑必然导致砖的损坏，为二次胴体温度升高埋下了诱因，耐火砖事故频繁。

　　3　原燃料的变化

　　只有在工况稳定的窑上，砖衬上才能粘附和维持坚实的窑皮，窑衬的寿命才得以保证，而热工制度的稳定又要求原燃料的稳定，由于煤的供应困难，煤的灰分从32%~45%之间变化，起初为了适应高灰分煤，入窑生料饱和比较高，但煤灰分变化太频繁，又没有煤均化堆场，使入窑生料与煤灰分很难对应，对窑内状况发生很大影响。检修后投料，牢固窑皮在于20m左右，镁铬砖完全在窑皮之下。但由于煤质的波动，窑皮未端频繁粘挂和脱落，与砖密合粘附在砖上形成机械锚固的窑皮脱落时连带砖体层一同剥落，使砖体变薄，窑皮缩短至16m左右，使部分镁铬砖失去窑皮保护，窑皮末端由于煤灰沉落，窑皮较厚，液相量较少的生料在此处冲刷磨蚀镁砖。烧成带采用直接结合镁铬砖主要是由于直接结合镁铬砖耐高温，易挂窑皮，但由于砖内硅酸盐含量极低（0.5%~2.5%SiO2）,砖内方镁石,尖晶石主要呈直接结合,硅酸盐相孤立存在间隙中,被方镁石、尖晶石晶粒包围，抗高温性能提高，但显微结构韧性很差，使砖的热震稳定性，抗碱蚀能力和抗氧化与还原气氛变化能力有相当降低。特别在开停较频繁的窑上使用，寿命大为缩短，没有窑皮做为屏障的镁铬砖，表面温度随窑况变化，窑皮频繁更替，会使膨胀系数较大的镁铬砖发生热疲劳，化学侵蚀，液相碱盐的渗入使砖结构恶化，降低抗热疲劳性能，使胴体温度在此几环镁铬砖处不断升高，最终红窑，为了补挂窑皮在胴体表面喷水强制在火砖上形成窑皮，但窑的受热膨胀对砖衬内压应力补偿作用消失，不利于砖衬寿命，加之，砖体太薄不能形成稳定窑皮，多次红窑。只有进窑挖补，砖最薄处只有40cm左右。在窑口处2m处的镁铬砖也出现过类似情况。入窑生料饱合比稳定适中，但煤灰分较大，使烧成带形成‘低温’窑皮，疏松多孔不牢固，当煤灰分突然降低，而喷煤管行走机构故障，喷煤口与窑口平齐，不能送入窑内，使窑口温度升高，回转窑窑口圈脱落，“低温”窑皮不稳定，加上熟料粉尘冲刷、侵蚀，以及窑内几十米砖的挤压，使2m处的异形砖发生碎裂、掉砖、红窑。