一、水泥窯用耐火澆注料產(chǎn)生爆裂的原因

①由于生產(chǎn)任務(wù)重，大部分水泥廠存在著檢修就要搶時(shí)間情況，為了早日開窯生產(chǎn)，不得不壓縮澆注料的養(yǎng)護(hù)和烘烤時(shí)間。

②目前，我國(guó)的水泥窯用耐火澆注料材質(zhì)以SiO2、Al2O3系統(tǒng)為主，其結(jié)合劑是以鋁酸鹽水泥為主的快硬早強(qiáng)型水泥。這就要求澆注料在施工完畢后有充足的養(yǎng)護(hù)時(shí)間和合理的烘烤制度，其所需的時(shí)間較長(zhǎng)。

③我國(guó)水泥行業(yè)的檢修基本上委托筑爐公司來進(jìn)行，施工隊(duì)伍的專業(yè)水平、施工是否規(guī)范都對(duì)耐火澆注料的施工質(zhì)量和使用效果有較大的影響。

④水泥窯的一些特殊部位，如前窯口、窯頭罩、篦冷機(jī)頂部和側(cè)墻等，存在著烘烤難度大的問題。對(duì)這些部位，有些水泥企業(yè)根本不用木柴烘烤，部分企業(yè)只是進(jìn)行短時(shí)間的烘烤。在使用燃燒器烘窯階段，由于水泥窯工藝參數(shù)的控制，熱氣流都向窯尾系統(tǒng)傳播和輻射，而對(duì)窯頭罩和篦冷機(jī)只有部分輻射的熱能，這部分熱量不足以使?jié)沧⒘现械淖杂伤浞峙懦?。開始投料生產(chǎn)時(shí)，系統(tǒng)中的熱氣流在短時(shí)間內(nèi)向窯頭回流；同時(shí)，高溫熟料(1300℃以上)開始在窯頭罩底部堆積，導(dǎo)致窯頭罩、篦冷機(jī)部位溫度急劇升高，此時(shí)容易發(fā)生澆注料爆裂、脫落的現(xiàn)象。

二、水泥窯用耐火澆注料爆裂的機(jī)理分析

目前，我國(guó)水泥生產(chǎn)線的窯頭罩、蓖冷機(jī)熱段及前窯口部位澆注料容易產(chǎn)生爆裂的現(xiàn)象。分析其原因，主要是在烘窯階段，由于升溫過快導(dǎo)致窯內(nèi)溫度迅速攀升，耐火材料內(nèi)的自由水在短時(shí)間內(nèi)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，并隨著襯里溫度的升高，形成蒸氣壓，當(dāng)襯里內(nèi)部的水蒸氣不能及時(shí)擴(kuò)散時(shí)，就會(huì)造成壓力的增加，當(dāng)襯里內(nèi)部的水蒸氣壓力失去平衡時(shí)，就會(huì)發(fā)生澆注料剝落、脫皮甚至爆裂的現(xiàn)象。

對(duì)澆注料的爆裂問題，水泥窯用耐火材料制造商在水泥行業(yè)普遍采用加入0.1％～0.3％的有機(jī)纖維來防止爆裂現(xiàn)象的發(fā)生。有機(jī)纖維在約160℃受熱熔化或燃燒后形成貫穿并均勻分布的微細(xì)狹長(zhǎng)氣孔，它的形成增加了襯里材料的透氣性，起到加速排水、緩沖水蒸氣壓力的作用，防止在烘烤和開窯投料階段溫度急劇變化引發(fā)襯里爆裂現(xiàn)象。但是，使用有機(jī)纖維存在著澆注料不易分散、加入量多、影響強(qiáng)度等問題。

三、解決水泥窯用耐火澆注料爆裂問題的措施

①由于各水泥生產(chǎn)企業(yè)在檢修期間均存在著設(shè)備維修、澆注料施工等各方的交叉作業(yè)，因此各部門必須協(xié)調(diào)好，做好水泥窯各部位澆注料施工進(jìn)度時(shí)間安排。對(duì)一些難以烘烤部位(篦冷機(jī)、窯頭罩和前窯口)的澆注料，要優(yōu)先澆注施工，預(yù)留足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間；同時(shí)要做好對(duì)施工單位的監(jiān)督工作，澆注料的攪拌、加水量、支模、養(yǎng)護(hù)等各方面要嚴(yán)格按照施工說明書進(jìn)行。

②窯頭罩部位施工時(shí)，留出排氣孔，具體打孔要求：間距300mm×300mm，并用φ5mm木條嵌入，深度為澆注料的一半。

③窯頭罩澆注孔封閉以后，要保留8個(gè)通氣孔并做好防水。同時(shí)，為確保前窯口部位耐火澆注料在烘烤中不出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象，施工中也要用φ3mm的竹棍留好排氣孔，排氣孔的布置為每平方米100個(gè)。

④對(duì)水泥窯的中修、大修，在使用燃燒器噴油烘窯以前，一些特殊部位(窯頭罩、篦冷機(jī)、前窯口)使用木柴進(jìn)行烘烤，烘烤時(shí)間不低于12h。同時(shí)，在烘窯的過程中升溫速度不能過快，對(duì)低水泥系列耐火澆注料，內(nèi)襯厚度在200～400mm內(nèi)時(shí)，升溫速度每小時(shí)不大于15℃就完全可以滿足內(nèi)襯升溫的需要。

⑤在搶修、事故停窯檢修無烘烤時(shí)間時(shí)，可以采用磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料，如PA一852磷酸鹽澆注料。此類產(chǎn)品具有免烘烤的優(yōu)點(diǎn)，隨著溫度的上升，強(qiáng)度不斷增加。但需要指出的是，該類產(chǎn)品也具有自身的弱點(diǎn)，如耐磨性能差、使用壽命短等。

總之，水泥窯用耐火澆注料的爆裂問題是一個(gè)復(fù)雜的問題，與許多因素密切相關(guān)，尤其是在冬季施工時(shí)更應(yīng)注意。在澆注料中加入0.1％～0.3％的防爆纖維，可以改善產(chǎn)品的防爆性能。前窯口、篦冷機(jī)、窯頭罩等易發(fā)生澆注料爆裂的部位，國(guó)亮河北耐火材料廠家認(rèn)為只要做到合理安排施工，做好施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制、預(yù)留排氣孔、烘烤等工作，耐火襯里的爆裂現(xiàn)象是完全可以避免的。

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