水泥窯過渡帶耐火磚的損壞原因和解決方法

? ? ? ?在水泥窯過渡帶區域，耐火材料在使用過程中承受來自各方面的腐蝕及壓力，導致使用壽命通常比燒成帶低40%。

一．損壞原因

? ? ? 1. 高溫影響

? ? ? ?過渡帶環境溫度較高，此處物料溫度為1000℃~1300℃，氣體溫度為1400℃~1600℃，入窯后的物料雖進行充分加熱，但未能達到燒成狀態，受燒成帶影響，過渡帶處于熱工不穩定狀態，窯皮時長時消，導致窯襯直接暴露在高溫環境下。

? ? ? ?2. 化學侵蝕

? ? ? ?水泥熟料中熔體、煤灰中的硅酸鹽低熔物、K₂O，SO₂、KCl等揮發性組分直接對耐火磚表面侵蝕、滲入，在溫度梯度和侵蝕層濃度梯度的作用下，結構層發生變化。隨著時間的推移和溫度場發生改變，變質結構層極易發生開裂、脫落。

? ? ? ?3. 噴煤管及燃料變化

? ? ? ?過渡帶溫度場容易受噴煤管及燃料變化的影響而不斷的變化。

? ? ? ?噴煤管火焰形狀受煤粉的粒度、灰分成分、揮發分含量及噴出速度等影響。噴煤管內外風調整不當，送煤風機風壓過大、二次風溫過低等，使煤粉燃燒速度低于煤粉顆粒在窯內的前進速度會導致煤粉后燃，導致熱工不穩定。

? ? ? ?耐火材料在反復的溫場變化時，容易出現熱疲勞現象，一般材料承受不了由于溫度場變化引起的急冷急熱，導致了過渡帶襯磚出現損壞。

? ? ? ?4. 機械力

? ? ? ?由于回轉窯筒體在支撐點之間存在一定的傾斜度，隨著回轉窯的運轉，會出現與旋轉同步的周期性彎曲。

? ? ? ?三組拖輪的回轉窯采用的是非靜定結構，當各個拖輪組因溫度差異有不同的膨脹量時，將使窯筒體的同軸度出現偏差，產生較大的附加荷載。尤其在惡劣天氣或者突然停電時，會造成窯筒體因上下受熱不均出現較大的彎曲變形，使窯內的耐火磚承受較大的擠壓應力，超出耐材承受力時，耐材出現斷裂，甚至整體移位。

二．解決辦法

? ? ? ?1.針對高溫影響

? ? ? ?①優化窯內氣體流動：改變氣流分布或加裝導流板等措施，使過渡帶附近的高溫氣體得到更好的排放和分散。

? ? ? ?② 控制入窯的物料：通過調整窯內的進料量、進料速度和配比，使物料在進入過渡帶之前充分燒結。

? ? ? ?③ 加強窯襯的保護措施：選擇高耐火性能的窯襯材料，并進行適當的厚度設計，以增強其抵御高溫侵蝕的能力。

? ? ? ?2.受化學侵蝕影響的應對策略

? ? ? ?① 選擇耐蝕性能好的耐材：選擇具有較強化學穩定性和抗侵蝕性能的耐火材料，以減少受到化學物質侵蝕的程度。

? ? ? ?② 控制窯內氣氛：調整窯內氧氣含量、氣氛成分以及燃燒溫度等，控制有害氣體的生成和濃度，減少對耐火磚的侵蝕作用。

? ? ? ?③定期清理窯內積聚的熔渣和殘留物，以減少其對耐火材料的侵蝕。同時，進行定期的檢查和維護，及時修復受損的部分，延長耐火材料的使用壽命。

? ? ? ?④ 通過實時監測溫度、氣氛和化學成分等參數，及時調整窯的操作條件，保持穩定的燃燒和生產環境，減少化學侵蝕的風險。

? ? ? ?3. 噴煤管及燃料?

? ? ? ?① 使用優質燃煤，降低硫及其他有害成分含量，灰分小于27%，揮發分大于25%，發熱量大于21MJ/kg(大于5000 kcal/kg)/、全硫小于3%的優質的焦煤，氣煤、弱粘煤、不粘煤等

? ? ? ?② 控制噴煤管內外風調整，監控好噴煤管火焰形狀和長度。

? ? ? ?噴煤管伸入部分超越下料口1~1.5米較理想在這個范圍內風、煤混合最理想，火焰完整，窯內清晰易看，操作易控制，結的前圈位置也易燒。

? ? ? ?4. 機械力

? ? ? ?① 使用高強度、抗熱膨脹性能好的材料，以減小溫度差異引起的膨脹量不同造成的問題。

? ? ? ?② 調整輪帶間隙至合適寬度，在窯運轉過程中，定期檢查和維護拖輪組件，確保各組拖輪的同軸度和運轉平穩。

? ? ? ??綜上減少過渡帶耐材損壞方法中，通過人工的干預就可解決的方法有優化氣體流動、控制窯內氣氛、定期清理熔渣、使用優質燃煤，控制入窯物料的的指標以及把控風、煤、料的匹配。對于那些生產中難以控制的現象，調整過渡帶窯體耐材是解決問題至關重要的一步。

? ? ? 考慮到水泥窯過渡帶熱工穩定性差，化學侵蝕嚴重，易受燃料和噴煤管影響的特殊工況，目前比較常用的一種堿性耐材是鎂鋁尖晶石耐火磚。

? ? ? 鎂鋁尖晶石磚通過優化耐材的組織結構，將影響穩定性的SiO2和Fe2O3降低到合理范圍，提高了抗侵蝕性能。此外，在高溫燒結過程中，磚內能原位生成尖晶石，并利用反應過程中產生的微裂紋提高其熱震穩定性和抗壓性。通過調整原材料基質與顆粒，根本上解決了普通鎂鋁磚原有荷軟溫度低的問題。

? ? ? 鎂鋁尖晶石磚在華新6500T/D大窯中的安全使用周期達到456天。自此之后，華新14條以上的5000T/D大窯的過渡帶全部采用“真金牌”鎂鋁尖晶石磚，在運行周期上都超過12個月。這就使得過渡帶和燒成帶的窯襯能夠保持同步運行。

? ? ? 每個水泥窯都是一個獨特的系統，要找出問題的根源并解決它，有時候需要多方面的協作，這樣才能以更高效的方式達到事半功倍的效果。