耐火浇 注料在水泥窑内衬脱落原因

发表时间:2019-01-15    发表作者:德仁耐火材料
   就一些 常见问题分析水泥窑内衬脱落原因于。
    问题描述:篦式冷却机顶部浇注料非正常脱落,如在生 产几小时后便脱落,进而出 现钢板烧红烧透;回转窑窑口浇注料使用寿命短,如山东 泰安一水泥厂不到三个月的时间就开始发生明显损坏,首先是端面出现脱落,主体出 现轻微裂纹和少许脱落,随之在 短期内出现较大的裂纹和明显成块脱落。这些都造成停窑检修,从而影响生产。其分析结果如下:
    一、非正常损坏原因分析
    ①锚固件 脱落造成浇注料成片脱落。锚固件 在浇注料使用过程中起到与容器壁紧密贴住、保持浇 注体整体性和增加浇注料抗折的作用。在浇注 料成片脱落的部位,通过检查发现,很多地 方都是锚固件连根脱落,光溜溜 的仅仅残留一些焊点印迹,很明显 是由于扒钉在焊点处开焊才造成了浇注料成片的脱落。改善措施:由于窑设备钢板、锚固件、焊条材质不相同,在使用 受热时各个部位热膨胀量不一致,产生巨大的热应力,容易导致焊点开裂,从而造 成锚固件与浇注料一起脱落。因此,选择锚 固件和焊条时应注意一定要与窑设备的钢板材质一样,避免焊 点因膨胀量不同而开裂。另外,尽量采 用焊点多的单个锚固件或增加焊点长度,提高焊接牢固度。如可将“Y”形锚固件换为“L”形,甚至将“L”形交叉成“X”形焊接,还可增 加锚固件在浇注料很薄时的固定能力,防止脱落。
    ②温度的 反复剧烈变化造成浇注料很快损坏。浇注料 的热震稳定性能较差,剧烈的 温度变化很容易使之损坏。以回转窑的冷却带(特别是窑口处)为例,该处不 仅要受熟料不断地磨蚀,而且还 要不断地受二次风和窑内高温熟料的作用,每转一圈,窑衬材 料有时埋在高温物料下,有时暴露在火焰下,造成衬 料表面温度随窑的转动而发生同期性变化,温度差达200℃以上,影响深度15~20mm,按照窑速3.5r/min计算,这种周 期性温度升降多次重复导致浇注料的表面层发生热疲劳;如果冷窑,这种温 度变化更加剧烈。它们都 是造成浇注料损坏的原因。检修剔除时可以发现,残存部 分的浇注料表面20~50mm深度范 围内多呈现剥落、掉块的现象,这主要 是热疲劳造成的损坏。改善措施:提高浇 注料的热震性能或采用热震稳定性更好的浇注料;提高浇注料质量,提高热容量,降低温度波动变化量
    二、施工原因
    耐火浇注料都有一 套严格的施工要求,必须按此要求操作,才能保 证浇注料的良好物理性能。例如更 换篦式冷却机高温区顶部浇注料,为了保 证按预定计划点火投产,施工队采用整体浇注,没有按 规定预留膨胀缝,同时为了便于施工,用水量 比要求使用量明显偏大。更为严 重的是施工一结束便立即点火升温,并如期投料。因温升较快,造成浇 注料温度急剧升高,内部水 分大量迅速蒸发,产生大的膨胀应力,从而使浇注料爆裂、剥落,引起大面积脱落事故。
    上述操 作过程显然违反了耐火浇注料的施工要求。一是没 有控制好加水量,加水量 对浇注料强度的影响非常大;二是没有预留膨胀缝(一般应每隔约1.5m留膨胀缝),必然在 升温时产生很大的膨胀力。
    改善措施:在浇注料施工前,必须对 工作区域及周围环境围起来保持干净,以防不 净的物质污染耐火材料,施工用 工具和设备也应保持清洁。如采用 较普遍的水硬性耐火浇注料,在满足 其强度的加水量下,所对应的流动性较差,对施工产生一定影响。在此基 础上的任意增加水量,均会降 低浇注料的强度。因此有 的操作人员为便于施工,就随意增加水量,导致浇注体性能下降。影响浇 注料流动性的除了加水量外,还有搅拌时间。养护和 烘烤也是影响浇注料使用性能的重要因素。养护是 为了给浇注料中的结合剂一个凝固和硬化时间,获得足够的初期强度。养护期 间控制的关键是浇注料的湿度(应保持湿润)、养护温度(应在15~35℃)和时间。烘烤是 在浇注料硬化后,将其中 剩余的水蒸发出去,在高温 下促使烧结进程,进一步 提高浇注体的物理性能。烘烤过 程中主要控制的是升温速率,一般为每小时15~35℃。升温一旦开始,不能中 断或停止升温过程,直到升温结束。否则,应非常 小心的使炉衬冷却下来,而当重新升温时,必需按规定步骤进行。为了保 证按预定计划投料,施工队采用整体浇注,没有按 规定预留膨胀缝;同时为了便于施工,用水量 比要求使用量明显偏大。更为严 重的是施工一结束便立即点火升温,并如期投料。因温升较快,造成浇 注料温度急剧升高,内部水 分大量迅速蒸发,产生大的膨胀力,从而使浇注料爆裂、剥落,引起大面积脱落事故。这就是 典型的没有进行养护和烘烤,从而出现严重后果。
    三、水泥窑的不正常操作
    在点火 或停窑以及窑皮脱落等其它生产不正常情况下,常常出 现温度的急剧变化,使浇注 料产生巨大的内应力,因热疲劳而损坏。在安装 有空气炮的部位,因空气 炮的频繁开停使该处的浇注料寿命降低。另外,回转窑 在运转过程中因筒体变形过大而产生的巨大机械(剪切)应力,使窑衬 受到周期性的受压和松压作用,造成耐 火浇注料整体的深度损坏。
    在实际生产过程中,耐火浇 注料损坏的原因及采取的解决措施可能不只上述所提到的,并且它 们往往是相互联系的,因此应 该根据具体的情况具体分析并灵活处理,这样才 能充分发挥耐火浇注料的独特性能,达到最佳的使用效果。

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