? ? ? 水泥窯口，在生產(chǎn)過程中，窯口澆筑料，使用周期，長則四個多月，短則2-3月就得被迫停窯修補(bǔ)或者重新更換澆注料，既增加了維修成本，也影響產(chǎn)能。

? ? ? 通過數(shù)年的研究，我們已經(jīng)找到了導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因，并采取了行之有效的方法來顯著延長窯口澆筑料的使用周期。

一、窯口耐材工況

? ? ? ?由于窯口部位沒有窯皮保護(hù)，它裸露在1700℃的火焰輻射下。這一區(qū)域面臨多重挑戰(zhàn)，包括來自回轉(zhuǎn)窯高溫熟料的沖刷以及1200℃的二次風(fēng)和氣流對粉狀熟料的沖擊。此外，機(jī)械力引起的筒體變形、護(hù)鐵松動、擋磚圈開焊，以及頻繁開停窯造成的極冷極熱循環(huán)等因素，都使得該區(qū)域的環(huán)境條件極其苛刻。

? ? ? ?窯口澆注料的損壞原因相當(dāng)復(fù)雜。有時是由某一特定原因單獨(dú)引起的，有時是幾個原因同時作用，還有時是幾個原因交替作用的結(jié)果。所有這些因素相互關(guān)聯(lián)，共同導(dǎo)致了窯口澆注料的破損。

二、改進(jìn)策略

? ? ? 1. 澆注料的選擇

? ? ? ?高質(zhì)量的澆注料是延長使用周期的重要保證，隨著水泥窯窯徑不斷增大，窯口出口料的增加，這不僅使機(jī)械力變大，窯內(nèi)熱力強(qiáng)度也大幅度提高，熱應(yīng)力的破壞更加明顯，澆筑料單位面積受熱負(fù)荷也相應(yīng)增加，窯口澆注料需要滿足足夠的耐火度，機(jī)械強(qiáng)度，熱震穩(wěn)定和耐磨性高的指標(biāo)。

? ? ? ?參考《水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料使用規(guī)程》，窯口確定使用剛玉質(zhì)澆注料或剛玉碳化硅質(zhì)耐高溫耐火澆注料。針對窯口薄弱特性，真金公司研發(fā)的窯口專用澆注料，以優(yōu)質(zhì)剛玉、碳化硅、進(jìn)口紅柱石和粘結(jié)劑制成。具有體積穩(wěn)定性好，抗熱震，耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)，正常操作中，窯口專用澆注料壽命可以達(dá)到12個月以上。

? ? ? ?2. 增加窯口澆注料的長度

? ? ? ?以4.8×72m的4500d/t水泥窯為例，當(dāng)窯口澆注料長度為0.6m時，長度過短會導(dǎo)致澆注料在窯縱向上整體性不強(qiáng)，無法有效抵抗熟料沖刷力。然而，若將澆注料長度增加至0.8m，則能夠提高其縱向整體性，增強(qiáng)抵抗沖刷的能力，同時減少澆注料的損壞情況。

? ? ? ?3. 增加擋磚圈

? ? ? ?72m長的水泥窯原本設(shè)置有三道擋磚圈，分別在距窯口0.8m、50.4m和64.6m處，分擔(dān)全窯670多噸耐火磚的下移壓力。在每次檢修換耐火磚和澆注料時都發(fā)現(xiàn)0.8m處擋磚圈有被擠掉的現(xiàn)象，說明此擋磚圈承受的壓力較大。而且擋磚圈的掉落使得耐火磚的下移力直接作用到窯口上，導(dǎo)致了窯口澆注料的損壞。

? ? ? ?鑒于以上因素，在窯28m處增加了一道擋磚圈。4道擋磚圈共同來承擔(dān)耐火磚的前移的壓力，減少對0.8m處擋磚圈的壓力，減輕了對窯口澆注料的損壞。

擋磚圈設(shè)置示意

? ? ? ?4.?由單體扒釘改為組合扒釘

? ? ? ?單體扒釘直接焊接在窯口護(hù)鐵或窯筒體上，無法移動，并且焊接面積較小。當(dāng)澆注料受熱膨脹時，單體扒釘容易脫落。相比之下，組合扒釘采用方形底座直接焊接在護(hù)鐵或窯筒體上，具有較大的焊接面積和強(qiáng)度，不易掉落的優(yōu)勢。

單體扒釘與組合扒釘

? ? ? ?5. 改變窯口澆注料的施工方法

? ? ? ?窯口澆注料的施工由原來先把護(hù)鐵安裝在窯口，再整體澆筑澆注料，改為先在窯下把每塊護(hù)鐵端面的澆注料單獨(dú)澆筑好，再把護(hù)鐵安裝上窯口，然后再澆筑內(nèi)弧面的澆注料。

? ? ? ?這樣就使每塊護(hù)鐵端面與內(nèi)弧面的澆注料分開，也使每塊護(hù)鐵的澆注料各自分開，克服了窯轉(zhuǎn)動過程中對澆注料產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，減少窯轉(zhuǎn)動對澆注料的破壞。

窯口護(hù)鐵端面澆注料施工

? ? ? ?6. 對窯尾煙室進(jìn)行改造

? ? ? ?觀察窯頭及窯尾煙室的壓力發(fā)現(xiàn)，窯頭經(jīng)常出現(xiàn)正壓，同時煙室的負(fù)壓又偏高（-400~-700 Pa），分析認(rèn)為是煙室上縮口的直徑a及下料舌頭至上碹弧的距離b偏小，致使窯內(nèi)風(fēng)量少，造成回火產(chǎn)生正壓。

? ? ? ?將a處由2300 mm增至2400 mm，b處由1850 mm增至2000 mm，改善了窯內(nèi)的氣流環(huán)境，使窯口出現(xiàn)正壓的情況減少，煙室負(fù)壓降為-200~-400 Pa，從而改善了窯口溫度狀況，減少了對窯口澆注料的破壞。

煙室截面圖

? ? ? ?7. 提高窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率

? ? ? ?窯系統(tǒng)綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率表征了生產(chǎn)是否正常，管理是否精細(xì)與穩(wěn)定，故障開停機(jī)頻次等全部問題。一般情況下，窯系統(tǒng)綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到85%算基本正常，超過90%算正常生產(chǎn)，表征生產(chǎn)線非計(jì)劃檢修情況較少。

? ? ? ?窯綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率越高，窯口澆注料的使用壽命越長。如出現(xiàn)分解爐縮口堵塞等事故，窯口內(nèi)襯表面溫度將在10多個小時內(nèi)從1400℃左右降低到100-200℃，堵塞排隊(duì)后，又需要快速升溫到正常溫度，如此強(qiáng)烈的冷熱交替反復(fù)進(jìn)行，窯口澆注料內(nèi)部組織受到破壞，易斷裂脫落，對使用壽命產(chǎn)生很大的負(fù)面作用。

? ? ? ?窯系統(tǒng)耐火材料受開停窯的損傷極大，窯口澆注料是開停窯損傷的最嚴(yán)重部位。

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? ? ? ?通過了解窯口耐材的工況，選擇適合且高質(zhì)量的窯口耐材和增加澆注料長度、增加擋磚圈并改為組合扒釘?shù)炔呗?，根?jù)自身情況制定適合的改進(jìn)方案 ?？蓪?shí)現(xiàn)維修成本的降低、延長窯口澆注料的使用壽命，從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，不斷為水泥企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益賦能，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展，并在競爭激烈的市場中保持競爭力。