回轉(zhuǎn)窯窯徑增大對耐火磚造成的損傷
新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯筒體直徑隨生產(chǎn)能力的擴大而不斷增大,從3300mm增大到如今的6400mm,幾乎增加了一倍?,F(xiàn)在水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部使用的耐火磚主要有兩種,其中堿性耐火磚一般采用VDZ系列磚型(國際通用系列,中部寬度恒定為71.5mm),燒結(jié)硅鋁質(zhì)耐火磚一般采用ISO系列磚型(國際通用系列,大頭寬度恒定為103mm)。耐火磚的高度和厚度都相對固定,沒有太大的調(diào)整余地。如果耐火磚高度過低,耐火磚的隔熱性能太差,磚的熱端稍一損毀,窯體溫度就會上升超過上限,導(dǎo)致停窯換磚:如果耐火磚的高度太高,磚的質(zhì)量就會增大,就會使窯體產(chǎn)生過大的變形,也會使耐火磚收到損害。
窯徑的增大,轉(zhuǎn)速增加,特別是技術(shù)先進的二檔要轉(zhuǎn)速更高,達到5r/min ,易造成筒體的橢圓度增加,相應(yīng)對耐火磚壓應(yīng)力有更高的要求,所以要求耐火磚的耐壓強度要高。特別是輪帶部分筒體,要求輪帶部位附近耐火磚盡量用同一特性的耐火磚。
隨著窯徑的擴大,耐火磚對應(yīng)的圓心角a 就會表笑,耐火磚承受的應(yīng)力就會增加,同時對耐火磚的尺寸公差也提出了更加苛刻的要求,萬噸級水泥窯窯筒體直徑達到6.4m,對窯內(nèi)耐火磚外形尺寸提出了極高要求,外形尺寸偏差較大的耐火磚在砌筑與使用過程中易發(fā)生抽簽掉磚等事故,嚴重危害著水泥窯的正常運轉(zhuǎn)。
窯速加快對耐火材料的影響傳統(tǒng)水泥窯的轉(zhuǎn)速為1r/min,大型預(yù)分解窯的轉(zhuǎn)速卻高達3~4r/min。高溫、高速和大直徑的預(yù)分解窯上,窯體、窯襯的工作環(huán)境都要比傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯苛刻得多。
水泥回轉(zhuǎn)窯的筒體經(jīng)輪帶支撐在托輪上。筒體有很大自重,又受到耐火磚、窯皮、窯料重力的作用,輪帶之間的筒體的橫截面上會產(chǎn)生很大徑向變形。用筒體測量儀對運轉(zhuǎn)中的窯體進行連續(xù)測量,可以顯示出筒體水平直徑和垂直直徑的尺寸差達0.3%,有時甚至達到0.6%~0.7%。運轉(zhuǎn)中,窯體每轉(zhuǎn)一圈,筒體的曲率都會發(fā)生周而復(fù)始的改變,耐火材料內(nèi)襯不可避免地受到筒體周期性擠壓壓力一級磚圈內(nèi)部中平衡應(yīng)力的作用,在疲勞載荷的作用下發(fā)生損壞。
此外,制造、安裝的誤差,拖輪調(diào)整不當(dāng)以及窯基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降等原因,也能使窯體的彎曲超過允許值,使筒體失去直線性和圓整性。若彎曲發(fā)生在端部,將使端部筒體發(fā)生跳動,導(dǎo)致窯頭、窯尾漏風(fēng),密封裝置和耐火材料損壞。如發(fā)生在傳動齒輪傳處,則使大小齒輪合不均勻,引起震動,導(dǎo)致耐火材料發(fā)生松動、抽簽、掉磚或承受過大機械應(yīng)力作用而損壞。