? ? ? ?在水泥窯過渡帶區(qū)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(dǎo)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(huán)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(jìn)行充分加熱，但未能達(dá)到燒成狀態(tài)，受燒成帶影響，過渡帶處于熱工不穩(wěn)定狀態(tài)，窯皮時(shí)長時(shí)消，導(dǎo)致窯襯直接暴露在高溫環(huán)境下。

? ? ? ?2. 化學(xué)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(fā)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(jié)構(gòu)層發(fā)生變化。隨著時(shí)間的推移和溫度場發(fā)生改變，變質(zhì)結(jié)構(gòu)層極易發(fā)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(fā)分含量及噴出速度等影響。噴煤管內(nèi)外風(fēng)調(diào)整不當(dāng)，送煤風(fēng)機(jī)風(fēng)壓過大、二次風(fēng)溫過低等，使煤粉燃燒速度低于煤粉顆粒在窯內(nèi)的前進(jìn)速度會(huì)導(dǎo)致煤粉后燃，導(dǎo)致熱工不穩(wěn)定。

? ? ? ?耐火材料在反復(fù)的溫場變化時(shí)，容易出現(xiàn)熱疲勞現(xiàn)象，一般材料承受不了由于溫度場變化引起的急冷急熱，導(dǎo)致了過渡帶襯磚出現(xiàn)損壞。

? ? ? ?4. 機(jī)械力

? ? ? ?由于回轉(zhuǎn)窯筒體在支撐點(diǎn)之間存在一定的傾斜度，隨著回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)同步的周期性彎曲。

? ? ? ?三組拖輪的回轉(zhuǎn)窯采用的是非靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)各個(gè)拖輪組因溫度差異有不同的膨脹量時(shí)，將使窯筒體的同軸度出現(xiàn)偏差，產(chǎn)生較大的附加荷載。尤其在惡劣天氣或者突然停電時(shí)，會(huì)造成窯筒體因上下受熱不均出現(xiàn)較大的彎曲變形，使窯內(nèi)的耐火磚承受較大的擠壓應(yīng)力，超出耐材承受力時(shí)，耐材出現(xiàn)斷裂，甚至整體移位。

二．解決辦法

? ? ? ?1.針對高溫影響

? ? ? ?①優(yōu)化窯內(nèi)氣體流動(dòng)：改變氣流分布或加裝導(dǎo)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(diào)整窯內(nèi)的進(jìn)料量、進(jìn)料速度和配比，使物料在進(jìn)入過渡帶之前充分燒結(jié)。

? ? ? ?③ 加強(qiáng)窯襯的保護(hù)措施：選擇高耐火性能的窯襯材料，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮穸仍O(shè)計(jì)，以增強(qiáng)其抵御高溫侵蝕的能力。

? ? ? ?2.受化學(xué)侵蝕影響的應(yīng)對策略

? ? ? ?① 選擇耐蝕性能好的耐材：選擇具有較強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性和抗侵蝕性能的耐火材料，以減少受到化學(xué)物質(zhì)侵蝕的程度。

? ? ? ?② 控制窯內(nèi)氣氛：調(diào)整窯內(nèi)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(nèi)積聚的熔渣和殘留物，以減少其對耐火材料的侵蝕。同時(shí)，進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，及時(shí)修復(fù)受損的部分，延長耐火材料的使用壽命。

? ? ? ?④ 通過實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、氣氛和化學(xué)成分等參數(shù)，及時(shí)調(diào)整窯的操作條件，保持穩(wěn)定的燃燒和生產(chǎn)環(huán)境，減少化學(xué)侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

? ? ? ?3. 噴煤管及燃料?

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

? ? ? ?② 控制噴煤管內(nèi)外風(fēng)調(diào)整，監(jiān)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(gè)范圍內(nèi)風(fēng)、煤混合最理想，火焰完整，窯內(nèi)清晰易看，操作易控制，結(jié)的前圈位置也易燒。

? ? ? ?4. 機(jī)械力

? ? ? ?① 使用高強(qiáng)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(diào)整輪帶間隙至合適寬度，在窯運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，定期檢查和維護(hù)拖輪組件，確保各組拖輪的同軸度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

? ? ? ??綜上減少過渡帶耐材損壞方法中，通過人工的干預(yù)就可解決的方法有優(yōu)化氣體流動(dòng)、控制窯內(nèi)氣氛、定期清理熔渣、使用優(yōu)質(zhì)燃煤，控制入窯物料的的指標(biāo)以及把控風(fēng)、煤、料的匹配。對于那些生產(chǎn)中難以控制的現(xiàn)象，調(diào)整過渡帶窯體耐材是解決問題至關(guān)重要的一步。

? ? ? 考慮到水泥窯過渡帶熱工穩(wěn)定性差，化學(xué)侵蝕嚴(yán)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(yōu)化耐材的組織結(jié)構(gòu)，將影響穩(wěn)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?zé)Y(jié)過程中，磚內(nèi)能原位生成尖晶石，并利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的微裂紋提高其熱震穩(wěn)定性和抗壓性。通過調(diào)整原材料基質(zhì)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(dá)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(yùn)行周期上都超過12個(gè)月。這就使得過渡帶和燒成帶的窯襯能夠保持同步運(yùn)行。

? ? ? 每個(gè)水泥窯都是一個(gè)獨(dú)特的系統(tǒng)，要找出問題的根源并解決它，有時(shí)候需要多方面的協(xié)作，這樣才能以更高效的方式達(dá)到事半功倍的效果。