篦冷机用耐火材料的选择及施工

发布时间：2022/2/22 16:59:54

篦冷机原来采用耐火砖砌筑或浇注料浇筑，经过实践证明，采用预制式耐火材料效果更加理想。

随着水泥窑生产的大规模和精细化，水泥窑关键部位使用的一些耐火材料已不能满足当前的生产要求。由于其特殊的工艺条件，传统浇注料不能满足水泥窑高运行率的要求，成为制约水泥窑运行率提高的瓶颈。

与传统浇注施工相比，浇注预制件优势明显，但预制件完整性差，预制件砖缝薄弱，高温粉尘和烟气容易通过预制件间隙损坏陶瓷纤维板和硅酸钙板，当大量粉尘填充隔热层时容易挤压预制件，这是预制件使用时需要注意的一个重要方面。因此，必须采用烟气不能穿透的预制件结构。

目前，预制件的防烟结构大致有两种：第一种是采用不同结构的预制件，预制件相互连接，即预制件之间的间隙曲折，可有效防止烟尘穿透。二是预制件为普通方形，在预制件间隙的冷表面涂上80mm宽50mm厚的火泥，简单实用。侧墙预制件应采用第一种结构，顶部预制件应采用第二种结构。

浇筑材料在施工过程中需要留下施工间隙，预制件的膨胀也应考虑在内。对于炉排冷却器顶部的高温区域，预制件的工作温度为800~1200℃。目前，该区域对预制件的尺寸没有标准规定。不建议预制件尺寸超过800mm，因为预制件尺寸过大会影响现场安装。在两个预制件之间粘贴陶瓷纤维毡或陶瓷纤维纸，当预制件尺寸为0~300和300~600mm时，预制件之间粘贴的纤维毡厚度分别为3和5mm。当炉排冷却器正常运行时，预制件的工作温度接近1000℃，预制件由于加热膨胀而压缩陶瓷纤维毡，预制件之间的间隙关闭；当炉排冷却器停止时，预制件之间的间隙再次打开。对于炉排冷却器高温段的侧墙部分，预制件之间应采用火泥砌筑，每隔2mm左右预留10mm的膨胀缝，用陶瓷纤维毡填充膨胀缝。

一般来说，水泥窑炉排冷机矮墙、三次风闸阀、窑尾烟室等磨损部位的耐火材料大多采用不定形耐火材料，但这些磨损部位受水泥工艺条件和窑风速、烟尘含量、烟气成分、颗粒硬度、温度波动等因素的影响，耐火材料也受到相应的化学侵蚀、冲刷磨损、机械应力和热剥落等因素的影响，使用寿命短。耐火材料的过早损坏增加了停窑维护的次数，降低了水泥窑的运行率，增加了维护成本，降低了熟料的产量，降低了其他部位耐火材料的使用寿命。在这种情况下，预制件作为一种独特的解决方案开始出现。经过多年的技术积累，行业出现了优质的三次风管闸阀、炉排冷机矮墙等部位的预制件，产品在水泥窑易磨部位取得了令人满意的使用效果。

统计显示，预制件使用后，耐火材料的使用周期延长，耐火材料损耗减少40%以上，间接缩短水泥企业停窑时间至少30%，浇注料修补造成的工作强度至少可降低30%；另一方面，使用寿命的延长也不同程度地降低了耐火材料的平均消耗成本。由于所有预制件都是直接砌筑的，缩短了施工时间，降低了施工成本，取消了部分钯钉和硅酸钙板，因此从综合成本来看，成本至少降低了20%。预制件的使用提高了窑的运行率、停窑次数、材料产量和水泥厂的综合经济效益。

水泥回转窑炉恶劣，水泥回转窑炉排冷机的矮墙。如果用砖砌筑，墙体整体性差，磨损后很快就会出现砖体脱落和墙体倒塌。采用不定形耐火材料，侧墙整体性好，但不定形耐火材料局部磨损后，必须用风镐凿除，然后重新焊接锚固件，浇筑、养护、烘烤后使用。由于凿除损坏了残留物的完整性，加上停窑时间短、养护和烘烤时间不足，影响了侧墙的质量。因此，不仅维护不方便，而且影响了窑衬里的使用寿命。因此，建议采用预制件组合结构。

预制件的类型

预制件的结构形式与烘烤温度和使用部位有关。对于预制件，大部分预制件为方形，大部分不需要锚固件，少数预制件需要锚固件；对于炉排冷却器的喉咙和顶部，基本上每个预制件都需要锚固件。对于烘烤温度为500℃的预制件，可在浇注料成型过程中直接预埋锚固件；但锚固件不能预埋在1200℃以上高温烧结的预制件中。此时，需要在预制件中预留锚固件的间隙，然后将锚固件放入预留间隙中。

对于炉排冷却器侧墙，可采用1200℃以上高温烧结的预制件。锚固侧墙预制件中的部分，防止侧墙整体倒塌或倒塌。预制件在成型过程中预留孔，并制成与预制件孔相匹配的金属锚固件。金属锚固件比预制件预留孔小约10mm，便于焊接锚固件时调整，有利于预制件在高温下的膨胀和运动。锚固件安装后，在预制块孔内插入硅酸铝陶瓷纤维棉。

预制件的锚固形式

对于炉排冷却器的顶部，目前设计的锚固形式很多，大致分为三种:

第一种是预制件上的锚固件直接与设备顶部的工字钢焊接。这种结构形式相对简单，对设备顶部结构的要求相对简单，但缺点是安装麻烦，现场锚固件的焊接对预制件的使用有很大的影响。

二是预制件中的锚固件与炉排冷却器顶部用螺栓连接，根据现场预制件的安装位置在顶部槽钢上打孔，然后锚固螺栓，如图1所示。该方法的特点是预制件与炉排冷却器顶部连接牢固，安装方便。

三是预制件上的锚固件挂在顶部工字钢上，见图2。该方法的特点是安装和维护非常方便，连接牢固。

预制件的施工方法

(1)与浇注料接触的预制件应采取防水措施。

（2）预制件可根据现场安装情况适当切割，必须用专用切砖机切割，切割面不能作为工作面。

(3)每隔2m预留10mm膨胀缝，并填充陶瓷纤维毡。

（4）在炉排冷却器侧墙预制件与浇注料之间的分界区域横向挡砖板，防止水泥熟料驱动侧墙预制块挤压浇注料。

（5）对于炉排冷却器的顶部，先安装浇注料预制块，然后从顶部铺设硅酸钙板；对于炉排冷却器的侧墙，先铺设隔热板，再铺设预制件。带锚固件的预制件必须先在隔热板上挖孔，然后将锚固件与设备外壳焊接在一起。