水泥窯冷卻帶耐火材料損壞的原因及解決措施

　 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℃，入窯二次風溫度達1200℃。

　　2. 化學侵蝕

　　回轉窯內煙氣循環，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，回轉窯單位時間內通過的熟料量大，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對耐火材料產生巨大的擠壓力。

　　5. 復雜的工況

　　冷卻帶處，窯內二次風溫度大幅度提高、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

　　頻繁的停窯會使窯口耐火材料時常受到急冷急熱的沖擊，熱震不穩定，磚塊開裂甚至剝落。

　　綜上，冷卻帶窯襯在干法回轉窯生產中面臨著高溫、化學侵蝕、物料磨損、機械力、復雜工況和停窯故障等多重問題和挑戰。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。若是經常出現堿硫成分過高引起的剝落現象，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，對產品改良和升級，成功研發新一代的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，控制非均質的顯微結構，提高柔韌性和抗剝落性。同時添加活性添加劑成分，磚內形成網絡狀原位尖晶石，提高了液相滲透能力。通過優化材料組成和微觀結構，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腐蝕。

　　一般來說，產能在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實際情況辯證選擇。

　　2. 優化結構設計

　　窯體轉動時容易造成窯內耐火磚磚位向前滑動，為了防止由此而導致的砌磚圈與圈之間位移的問題。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，從而提高結構的穩定性。

　　3. 加強冷卻風控制

　　合理調整冷卻風的風速和壓強， 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

　　調整回轉窯的轉速、斜度和二次風溫度等工藝參數，以降低冷卻帶和窯口的受熱程度和暴露時間，為襯體創建良好環境。

　　5. 優化停窯維護計劃

　　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，熱風溫度降至160℃時，停鼓風機、排風機、電收塵、關閉前后風門，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成本，進而提高生產線的穩定運行和整體效率。