延长窑口浇注料使用周期的有效方法

      水泥窑口，在生产过程中，窑口浇筑料，使用周期，长则四个多月，短则2-3月就得被迫停窑修补或者重新更换浇注料，既增加了维修成本，也影响产能。

      通过数年的研究，我们已经找到了导致这一问题出现的原因，并采取了行之有效的方法来显著延长窑口浇筑料的使用周期。

一、窑口耐材工况

       由于窑口部位没有窑皮保护，它裸露在1700℃的火焰辐射下。这一区域面临多重挑战，包括来自回转窑高温熟料的冲刷以及1200℃的二次风和气流对粉状熟料的冲击。此外，机械力引起的筒体变形、护铁松动、挡砖圈开焊，以及频繁开停窑造成的极冷极热循环等因素，都使得该区域的环境条件极其苛刻。

       窑口浇注料的损坏原因相当复杂。有时是由某一特定原因单独引起的，有时是几个原因同时作用，还有时是几个原因交替作用的结果。所有这些因素相互关联，共同导致了窑口浇注料的破损。

二、改进策略

      1. 浇注料的选择

       高质量的浇注料是延长使用周期的重要保证，随着水泥窑窑径不断增大，窑口出口料的增加，这不仅使机械力变大，窑内热力强度也大幅度提高，热应力的破坏更加明显，浇筑料单位面积受热负荷也相应增加，窑口浇注料需要满足足够的耐火度，机械强度，热震稳定和耐磨性高的指标。

       参考《水泥回转窑用耐火材料使用规程》，窑口确定使用刚玉质浇注料或刚玉碳化硅质耐高温耐火浇注料。针对窑口薄弱特性，真金公司研发的窑口专用浇注料，以优质刚玉、碳化硅、进口红柱石和粘结剂制成。具有体积稳定性好，抗热震，耐磨性能好的优点，正常操作中，窑口专用浇注料寿命可以达到12个月以上。

       2. 增加窑口浇注料的长度

       以4.8×72m的4500d/t水泥窑为例，当窑口浇注料长度为0.6m时，长度过短会导致浇注料在窑纵向上整体性不强，无法有效抵抗熟料冲刷力。然而，若将浇注料长度增加至0.8m，则能够提高其纵向整体性，增强抵抗冲刷的能力，同时减少浇注料的损坏情况。

       3. 增加挡砖圈

       72m长的水泥窑原本设置有三道挡砖圈，分别在距窑口0.8m、50.4m和64.6m处，分担全窑670多吨耐火砖的下移压力。在每次检修换耐火砖和浇注料时都发现0.8m处挡砖圈有被挤掉的现象，说明此挡砖圈承受的压力较大。而且挡砖圈的掉落使得耐火砖的下移力直接作用到窑口上，导致了窑口浇注料的损坏。

       鉴于以上因素，在窑28m处增加了一道挡砖圈。4道挡砖圈共同来承担耐火砖的前移的压力，减少对0.8m处挡砖圈的压力，减轻了对窑口浇注料的损坏。

挡砖圈设置示意

       4. 由单体扒钉改为组合扒钉

       单体扒钉直接焊接在窑口护铁或窑筒体上，无法移动，并且焊接面积较小。当浇注料受热膨胀时，单体扒钉容易脱落。相比之下，组合扒钉采用方形底座直接焊接在护铁或窑筒体上，具有较大的焊接面积和强度，不易掉落的优势。

单体扒钉与组合扒钉

       5. 改变窑口浇注料的施工方法

       窑口浇注料的施工由原来先把护铁安装在窑口，再整体浇筑浇注料，改为先在窑下把每块护铁端面的浇注料单独浇筑好，再把护铁安装上窑口，然后再浇筑内弧面的浇注料。

       这样就使每块护铁端面与内弧面的浇注料分开，也使每块护铁的浇注料各自分开，克服了窑转动过程中对浇注料产生的机械应力，减少窑转动对浇注料的破坏。