耐火澆注料
篦冷機用耐火材料的選擇及施工
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篦冷機用耐火材料的選擇及施工

發布時間:2022/2/22 16:59:54
篦冷機原來采用耐火磚砌筑或澆注料澆筑,經過實踐證明,采用預制式耐火材料效果更加理想。



隨著水泥窯生產的大規模和精細化,水泥窯關鍵部位使用的一些耐火材料已不能滿足當前的生產要求。由于其特殊的工藝條件,傳統澆注料不能滿足水泥窯高運行率的要求,成為制約水泥窯運行率提高的瓶頸。

與傳統澆注施工相比,澆注預制件優勢明顯,但預制件完整性差,預制件磚縫薄弱,高溫粉塵和煙氣容易通過預制件間隙損壞陶瓷纖維板和硅酸鈣板,當大量粉塵填充隔熱層時容易擠壓預制件,這是預制件使用時需要注意的一個重要方面。因此,必須采用煙氣不能穿透的預制件結構。
目前,預制件的防煙結構大致有兩種:第一種是采用不同結構的預制件,預制件相互連接,即預制件之間的間隙曲折,可有效防止煙塵穿透。二是預制件為普通方形,在預制件間隙的冷表面涂上80mm寬50mm厚的火泥,簡單實用。側墻預制件應采用第一種結構,頂部預制件應采用第二種結構。
澆筑材料在施工過程中需要留下施工間隙,預制件的膨脹也應考慮在內。對于爐排冷卻器頂部的高溫區域,預制件的工作溫度為800~1200℃。目前,該區域對預制件的尺寸沒有標準規定。不建議預制件尺寸超過800mm,因為預制件尺寸過大會影響現場安裝。在兩個預制件之間粘貼陶瓷纖維氈或陶瓷纖維紙,當預制件尺寸為0~300和300~600mm時,預制件之間粘貼的纖維氈厚度分別為3和5mm。當爐排冷卻器正常運行時,預制件的工作溫度接近1000℃,預制件由于加熱膨脹而壓縮陶瓷纖維氈,預制件之間的間隙關閉;當爐排冷卻器停止時,預制件之間的間隙再次打開。對于爐排冷卻器高溫段的側墻部分,預制件之間應采用火泥砌筑,每隔2mm左右預留10mm的膨脹縫,用陶瓷纖維氈填充膨脹縫。

一般來說,水泥窯爐排冷機矮墻、三次風閘閥、窯尾煙室等磨損部位的耐火材料大多采用不定形耐火材料,但這些磨損部位受水泥工藝條件和窯風速、煙塵含量、煙氣成分、顆粒硬度、溫度波動等因素的影響,耐火材料也受到相應的化學侵蝕、沖刷磨損、機械應力和熱剝落等因素的影響,使用壽命短。耐火材料的過早損壞增加了停窯維護的次數,降低了水泥窯的運行率,增加了維護成本,降低了熟料的產量,降低了其他部位耐火材料的使用壽命。在這種情況下,預制件作為一種獨特的解決方案開始出現。經過多年的技術積累,行業出現了優質的三次風管閘閥、爐排冷機矮墻等部位的預制件,產品在水泥窯易磨部位取得了令人滿意的使用效果。
統計顯示,預制件使用后,耐火材料的使用周期延長,耐火材料損耗減少40%以上,間接縮短水泥企業停窯時間至少30%,澆注料修補造成的工作強度至少可降低30%;另一方面,使用壽命的延長也不同程度地降低了耐火材料的平均消耗成本。由于所有預制件都是直接砌筑的,縮短了施工時間,降低了施工成本,取消了部分鈀釘和硅酸鈣板,因此從綜合成本來看,成本至少降低了20%。預制件的使用提高了窯的運行率、停窯次數、材料產量和水泥廠的綜合經濟效益。
水泥回轉窯爐惡劣,水泥回轉窯爐排冷機的矮墻。如果用磚砌筑,墻體整體性差,磨損后很快就會出現磚體脫落和墻體倒塌。采用不定形耐火材料,側墻整體性好,但不定形耐火材料局部磨損后,必須用風鎬鑿除,然后重新焊接錨固件,澆筑、養護、烘烤后使用。由于鑿除損壞了殘留物的完整性,加上停窯時間短、養護和烘烤時間不足,影響了側墻的質量。因此,不僅維護不方便,而且影響了窯襯里的使用壽命。因此,建議采用預制件組合結構。

預制件的類型
預制件的結構形式與烘烤溫度和使用部位有關。對于預制件,大部分預制件為方形,大部分不需要錨固件,少數預制件需要錨固件;對于爐排冷卻器的喉嚨和頂部,基本上每個預制件都需要錨固件。對于烘烤溫度為500℃的預制件,可在澆注料成型過程中直接預埋錨固件;但錨固件不能預埋在1200℃以上高溫燒結的預制件中。此時,需要在預制件中預留錨固件的間隙,然后將錨固件放入預留間隙中。
對于爐排冷卻器側墻,可采用1200℃以上高溫燒結的預制件。錨固側墻預制件中的部分,防止側墻整體倒塌或倒塌。預制件在成型過程中預留孔,并制成與預制件孔相匹配的金屬錨固件。金屬錨固件比預制件預留孔小約10mm,便于焊接錨固件時調整,有利于預制件在高溫下的膨脹和運動。錨固件安裝后,在預制塊孔內插入硅酸鋁陶瓷纖維棉。

預制件的錨固形式
對于爐排冷卻器的頂部,目前設計的錨固形式很多,大致分為三種:
第一種是預制件上的錨固件直接與設備頂部的工字鋼焊接。這種結構形式相對簡單,對設備頂部結構的要求相對簡單,但缺點是安裝麻煩,現場錨固件的焊接對預制件的使用有很大的影響。
二是預制件中的錨固件與爐排冷卻器頂部用螺栓連接,根據現場預制件的安裝位置在頂部槽鋼上打孔,然后錨固螺栓,如圖1所示。該方法的特點是預制件與爐排冷卻器頂部連接牢固,安裝方便。
三是預制件上的錨固件掛在頂部工字鋼上,見圖2。該方法的特點是安裝和維護非常方便,連接牢固。

預制件的施工方法
(1)與澆注料接觸的預制件應采取防水措施。
(2)預制件可根據現場安裝情況適當切割,必須用專用切磚機切割,切割面不能作為工作面。
(3)每隔2m預留10mm膨脹縫,并填充陶瓷纖維氈。
(4)在爐排冷卻器側墻預制件與澆注料之間的分界區域橫向擋磚板,防止水泥熟料驅動側墻預制塊擠壓澆注料。
(5)對于爐排冷卻器的頂部,先安裝澆注料預制塊,然后從頂部鋪設硅酸鈣板;對于爐排冷卻器的側墻,先鋪設隔熱板,再鋪設預制件。帶錨固件的預制件必須先在隔熱板上挖孔,然后將錨固件與設備外殼焊接在一起。

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