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回转窑耐火砖掉砖原因分析及补救措施

回转窑被称为水泥熟料线的心脏,耐火砖内衬质量的好坏直接影响回转窑的运行,因此回转窑的内衬砌筑历来是整个熟料线筑炉质量控制的重中之重。笔者参与的某个国外工地,回转窑砌筑期间,业主要求所有耐火砖湿砌(每块砖侧面都要抹上火泥),在锁口时,每一环耐火砖只允许打入2块3mm的钢板。投料第一天出现掉砖(回转窑少4.8mx74m,其中过渡带36m位置尖晶石砖掉落3块,烧成带28.8m位置镁砖掉落7块)。公司项目部组织生产人员将掉砖部位用备用砖补好,同时逐环检查尖晶石砖和镁砖,根据实际情况打入铁板。第二次点火后一切顺利,11个月以后第一次整段更换耐火砖,对这次掉砖及补砖情况分析如下: 
根据《GB50521—2014工业窑炉施工与验收规范》14.1.9条规定:碱性砖主要采用干法砌筑。按照我们的施工经验,尖晶石砖和镁砖都属于碱性砖,这一类砖是以干砌为主的,除了极少部位需要调整耐火砖,避免出现“爬坡”的现象而使用少量火泥。如果每一块耐火砖都抹上火泥那必然导致砖缝变大,极大地增加掉砖的风险。另一个原因是碱性砖本身容易吸湿,火泥拌合不宜用饮用水,而水玻璃的熔点约为1100℃,低于烧成带的温度,用水玻璃拌合的火泥在生产过程中容易受热熔化掉落形成空缝。因此碱性砖干砌是经过大量实践得出的经验。 
又据《GB50521—2014工业窑炉施工与验收规范》14.1.15条规定:每环中使用的钢板锁片一般以不超过3块最为合适,但是考虑到实际情况,本条仍保留原规范条文“每环锁口区不应超过4块锁片”,耐火砖“锁口”时打入钢板是为了挤紧耐火砖,减少耐火砖之间的空隙,增强耐火砖整体性,确保在回转窑转动的情况下耐火砖不出现“抽签”和掉落。打入钢板的数量取决于该环耐火砖是否锁紧。 
“锁口”的关键步骤是架设千斤顶,利用液压力量将耐火砖向两边挤紧。不同型号的耐火砖能够承受的压力相差较大。比如镁砖在压力加到15MPa左右就会被压裂,硅莫砖能够加压到35MPa。因为压裂的耐火砖必须废弃,镁砖加压时的压力必须控制在15MPa以内,这就意味着该环镁砖在砌入最后一块砖之前是存在空隙的。如果最后砌筑的一块砖是用木方垫着用大锤慢慢打入的,这个空隙会在很大程度上消失,这一环很多时候只需要打入1块3mm钢板;但是如果最后一块砖是放入的,这个空隙依旧存在,这一环就需要根据实际情况打入3块甚至更多的钢板。 
实际施工过程中,要求锁口的最后几块砖进行仔细排列,尽可能保证最后一块砖是打入拱内,但是调整过程中无法避免最后一块砖比留出的空位小5~7mm,遇到这种情况常规处理是将最后几块锁口的耐火砖打上火泥,将最后一个空位缩小,然后在慢慢打入最后一块砖时相邻的砖缝里面的火泥被挤出,最后打入钢板。 
综上所述,因为耐火砖本身强度不同,尺寸存在合理的误差,施工技术有高低之分,片面强调少打钢板只会造成砖块的松动,留下后期掉砖的隐患。二次点火直至大修超过11个月,实践证明了“碱性砖干砌”的操作可行性,为以后的国外工地施工带来了便利,避免再次出现类似的问题。 


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