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水泥窯耐火澆注料發(fā)生爆裂的機(jī)理分析和避免爆裂的方法

01爆裂的機(jī)理分析

我國(guó)水泥生產(chǎn)線上的窯頭罩、篦冷機(jī)熱段及前窯口部位的澆注料常常出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象,讓人不禁憂心。經(jīng)過(guò)深入分析,我們發(fā)現(xiàn)這主要是因?yàn)樵诤娓G階段,升溫過(guò)快導(dǎo)致窯內(nèi)溫度迅速飆升,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,形成一定的蒸汽壓。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。

針對(duì)澆注料爆裂問(wèn)題,耐火材料制造商在水泥行業(yè)中普遍采取加入0.1%~0.3%的有機(jī)纖維的方法,以防止爆裂現(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,這些氣孔能有效提升襯里材料的透氣性,加速排水,緩沖水蒸汽壓力,從而在烘烤和開(kāi)窯投料階段,防止因溫度急劇變化而引發(fā)襯里爆裂現(xiàn)象。然而,使用有機(jī)纖維也存在一些問(wèn)題。比如澆注料不易分散,加入量多,可能影響強(qiáng)度等。這些問(wèn)題需要我們?cè)谑褂糜袡C(jī)纖維時(shí)加以留意,尋找更優(yōu)的解決方案。

應(yīng)當(dāng)明確的是,只要水泥廠家明智地規(guī)劃水泥窯各部位的施工時(shí)刻,嚴(yán)格控制耐火澆注料的施工質(zhì)量,遵循升溫曲線進(jìn)行烘窯和投料,耐火澆注料的剝落、脫皮及爆裂現(xiàn)象是可以完全避免的。

回轉(zhuǎn)窯.png

02避免爆裂的方法

結(jié)合水泥窯耐火澆注料施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和施工經(jīng)驗(yàn),提出下面5點(diǎn)建議:

由于各水泥生產(chǎn)企業(yè)在檢修期間都需要進(jìn)行設(shè)備維修、澆注料施工等各方交叉作業(yè),因此各部門(mén)必須密切配合,合理安排水泥窯各部位澆注料施工進(jìn)度時(shí)間。對(duì)于一些難以烘烤的部位,如篦冷機(jī)、窯頭罩和前窯口,需要優(yōu)先進(jìn)行澆注施工,并預(yù)留足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。同時(shí),必須加強(qiáng)對(duì)施工單位的監(jiān)督,確保澆注料的攪拌、加水量、支模、養(yǎng)護(hù)等各方面都嚴(yán)格按照施工說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。


②當(dāng)進(jìn)行窯頭罩部位的施工時(shí),最好預(yù)留出排氣孔,并按照以下要求進(jìn)行打孔:孔間距為300mm×300mm,使用φ5mm的木條嵌入,深度為澆注料的一半。如此,便可確保窯頭罩部位在施工過(guò)程中的排氣順暢,避免因氣體滯留而引發(fā)的問(wèn)題,確保施工質(zhì)量和安全。


③窯頭罩澆注孔封閉后,八個(gè)通氣孔被保留下來(lái),并且每個(gè)都做好了防水措施。同時(shí),為了防止前窯口部位的耐火澆注料在烘烤過(guò)程中出現(xiàn)爆裂,施工時(shí)最好使用03mm的竹棍預(yù)留出排氣孔。這些排氣孔每平方米布置100個(gè),既保證了窯內(nèi)的氣體能夠及時(shí)排出,又確保了窯頭罩的安全使用。


④對(duì)水泥窯的中修、火修,在使用燃燒器噴油烘窯之前,最好對(duì)特殊部位(窯頭罩、篦冷機(jī)、前窯口)使用木柴進(jìn)行烘烤,確保烘烤時(shí)間不低于12小時(shí)。同時(shí),在烘窯過(guò)程中,升溫速度不能過(guò)快。對(duì)于低水泥系列耐火澆注料,內(nèi)襯厚度在200mm至400mm之間時(shí),最佳的升溫速度每小時(shí)不大于15℃,這樣完全可以滿足內(nèi)襯升溫的需要。


在這個(gè)過(guò)程中,我們需要注意細(xì)節(jié)和掌握技巧。首先,使用木柴進(jìn)行烘烤可以更好地控制溫度,確保特殊部位得到充分的烘烤。其次,升溫速度不能過(guò)快,否則可能會(huì)對(duì)窯體和內(nèi)襯造成損害。最后,對(duì)于低水泥系列耐火澆注料,內(nèi)襯厚度不同時(shí),最佳的升溫速度也不同,需要仔細(xì)控制。


通過(guò)這樣的烘烤和升溫方式,我們可以更好地保護(hù)水泥窯能夠承受高溫和保持穩(wěn)定性。同時(shí),也可以延長(zhǎng)水泥窯的使用壽命,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。


⑤在搶修、事故停窯檢修沒(méi)有烘烤的時(shí)間時(shí),可以使用磷酸鹽結(jié)合耐火澆注料。

此類產(chǎn)品擁有免烘烤的優(yōu)點(diǎn),其強(qiáng)度隨著溫度的升高而不斷增加,然而,需要指出的是,這個(gè)產(chǎn)品也有其自身的不足之處,如耐磨性能較差、使用壽命較短等缺點(diǎn)。

澆注料的爆裂問(wèn)題是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題,它與眾多因素密切相關(guān)尤其是在冬季施工時(shí),這個(gè)問(wèn)題更應(yīng)引起我們的注意。


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