回轉窯系統耐火材料的穩定性，對整個(gè)生產(chǎn)系統來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，窯磚、澆筑料等耐火材料的頻繁損壞，勢必會(huì )造成頻繁停窯，不僅影響熟料產(chǎn)量和質(zhì)量，還會(huì )造成對窯、篦冷機等熱工設備的嚴重損傷，同時(shí)其他部位的耐火材料時(shí)常處于急冷急熱的狀態(tài)中，也會(huì )加劇耐火材料的整體損傷程度，嚴重影響其使用壽命。因此，水泥企業(yè)采用正確的優(yōu)化配置耐火材料方法和措施尤為關(guān)鍵。

1.耐火材料優(yōu)化調整的具體措施及方法

1.1窯口澆注料(0~0.6m)

窯口澆注料的壽命不能以損壞窯口護鐵為代價(jià)，每次更換此段澆注料時(shí)：

(1)必須詳細檢查窯口護鐵螺栓是否有松動(dòng)、窯口護鐵外端面有無(wú)裂紋，如有則必須更換處理；

(2)必須對錨固件材質(zhì)和焊條品種進(jìn)行確認并確保符合要求，焊接間距為200×200mm，“八字形”交錯焊接，錨固件或筒體需涂刷瀝青的，必須待瀝青干后方可進(jìn)行澆注；

(3)按間距每500~600mm做一道膨脹縫處理。

    1.2配套窯口磚

砌筑在窯口澆注料后保護窯口澆注料的磚，一般是2~5行，此類(lèi)磚屬高強高耐磨性但荷重軟化點(diǎn)低，不宜配置過(guò)長(cháng)，否則一旦火焰調整不合適或液相出現，容易出現燒磚事故。未設專(zhuān)項窯口磚，統一將原設計6m下過(guò)渡帶調整為4m以?xún)?，磚品種也由鎂鋁尖晶石優(yōu)化調整為電熔尖晶石，使用周期由6~8月提高到12~14個(gè)月，下步計劃增加2行一級硅莫紅或碳化硅磚，進(jìn)一步增加窯口抗磨性。

1.3燒成帶

    既是主窯皮區域，也即火焰穩定區域。窯皮除受原燃料和火焰控制的影響外，也同時(shí)受掛窯皮、磚配置長(cháng)短的影響。根據燃燒器形成的火焰長(cháng)短，我們經(jīng)摸索按4.15~4.55倍窯徑配置燒成帶長(cháng)度，煤質(zhì)好時(shí)選下限，煤質(zhì)差時(shí)選上限，將原設計26m燒成帶優(yōu)化調整為21m以?xún)?；磚品種也由鎂鉻磚優(yōu)化調整為鎂鐵磚，確保使用1年以上。同時(shí)上下過(guò)渡帶、燒成帶前移20m，也意味著(zhù)窯皮和高溫區前移20m，有助煤粉燃燒，窯內有效容積增加。下步計劃將下過(guò)渡帶再縮短10m。

1.4上下過(guò)渡帶

    上下兩帶耐火磚是回轉窯受到損傷最復雜的地方，通常耐火材料壽命低于燒成帶40%左右，原因是下過(guò)渡帶處于前窯口和冷卻帶處，氣體溫度高達104000℃左右且波動(dòng)較大，熟料的研磨和氣流的沖刷非常嚴重，窯皮漲落頻繁，造成耐火磚冷熱剝落；而上過(guò)渡帶處于固相反應帶，此處物料溫度為10000~103000℃，氣體溫度為10400~106000℃，是窯內氣體溫度最高點(diǎn)，窯襯直接暴露在高溫環(huán)境下，造成高溫損害，同時(shí)化學(xué)侵蝕也最嚴重，伴隨K2O，(SO2， SO3) 、KCI等揮發(fā)性組份直接對耐火磚表面侵蝕、滲入， 使耐火材料熱端逐漸變性、剝落、影響壽命。因此， 要求上下過(guò)渡帶窯襯抵抗氣氛變化能力好、抗熱震性好、導熱系數要小、要耐磨。目前多數企業(yè)采用鎂鋁尖晶石磚(少數采用一級硅莫紅或碳化硅磚)，但該磚不易掛窯皮或掛的不結實(shí)易掉，同時(shí)鎂鋁尖晶石磚導熱系數偏中上，其壽命后期筒體溫度可高達370~380℃，熱耗高且對窯筒體熱侵蝕嚴重，所以上下過(guò)渡帶該磚宜短不宜長(cháng)。對此進(jìn)行多次調整，將原長(cháng)6.00m下過(guò)渡帶縮短至3.40m，將上過(guò)渡帶120m縮短至80m，磚品種也由鎂鋁尖晶石磚調整為高強度、耐磨損、熱振性更好的電熔尖晶石。

1.5安全帶及分解帶

    此兩帶原設計采用鎂鋁尖晶石磚和抗剝落性好的高鋁磚，硅莫磚在性能上優(yōu)于抗剝落性好的高鋁況磚，壽命比抗剝落的高鋁磚約高出1倍。因此羅定在項目初期就將此兩帶磚品種調整為AZM 1680、AZM 1650， 使用效果較好。目前瑞泰推出了多層輕質(zhì)復合型硅莫磚、雷法推出了低顯氣孔輕質(zhì)高強耐堿磚，都屬于輕質(zhì)保溫磚，一方面可降低筒體溫度50℃以上；另一方面磚比重相對下降，同面積磚總重下降，窯主電機運行電流會(huì )下降。

    1.6上輪帶下方

    原則上輪帶下方不更換耐火磚品種，因為不同耐火磚導熱系數不同，筒體溫度不同，對輪帶滑移量影響較大。

1.7耐火材料施工

施工管控始終是耐火材料管理的難點(diǎn)和重點(diǎn)，因此，在耐火材料更換前必須確定詳細的施工方案及技術(shù)要求，同時(shí)在施工中指派認真負責的人員進(jìn)行現場(chǎng)監督，發(fā)現問(wèn)題立即整改。耐火磚施工應嚴格按照《回轉窯耐火材料施工管理要求》中的砌筑基本要求：磚襯緊貼殼體，磚與磚靠嚴，磚縫直，交圓準，鎖磚牢，不錯位，不下垂落空，做到橫平豎直，不扭曲的基本要求；耐火澆注料施工質(zhì)量必須保證錨固件焊接、加水量控制、膨脹縫留設三個(gè)環(huán)節規范，否則無(wú)法保證延長(cháng)耐火材料使用周期的目標。

應用以上措施，500000t/d生產(chǎn)線(xiàn)中4.80mx740m回轉窯逐步優(yōu)化了系統耐火材料的配置，有效延長(cháng)耐火材料壽命、降低了耐火材料的消耗，連續幾年窯年運轉率達93%~96%，噸熟料單位耐火磚消耗逐年降低至0.150kg/t的水平，取得了較好的效果，回轉窯耐火材料配置優(yōu)化調整情況見(jiàn)表1。

表1回轉窯耐火材料配置優(yōu)化調整情況

         2.結語(yǔ) 

綜上所述，水泥企業(yè)窯用耐火材料使用穩定性的關(guān)鍵在于掌握耐火材料的品質(zhì)、施工質(zhì)量的把握和工藝操作的維護，三者哪個(gè)環(huán)節失控都會(huì )影響其使用周期，因此，必須高度重視耐火材料選用、優(yōu)化配置、施工及使用維護過(guò)程中的每個(gè)控制環(huán)節，需要建立詳細的數據臺賬，對耐火材料使用情況進(jìn)行數據分析，針對性的制定優(yōu)化調整方案和操作措施，才能有效保證耐火材料使用周期。