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[摘要] 本文叙述了陕西耀县水泥厂通过对2000t/d生产线用耐火材料问题的分析和改进，使水泥窑用而耐火材料的使用寿命达到了要求，降低了耐火材料的消耗，保证了窑的安全运转。
一．前言
陕西耀县水泥厂2000t/d新型干法生产线于1991年9月点火试产，经过几的的努力于1997年达产。在这期间，影响回转窑安全运转的一个重要因素就是耐火材料使用寿命。表1为我厂1995-1998熟料生产与耐火材料消耗情况。
目前烧成带窑衬平均使用周期在160d 以上，最长使用周期达到248d。耐火砖的消耗量已达到1.0kg/t熟料以下，从而有利地保证了窑的安全运转。下面笔者就几年来的工作实践做粗浅的分析和总结，仅供同行参考。
二．原设计和改进后窑衬配套情况
3．改进后各部位衬料使用情况与"使用规程"对比如表2：
三．耐火材料使用问题和改进措施
1．窑口浇注料
预分解窑转速快，台时产量高，窑口热负荷大，出窑熟料温度达1370℃左右，入窑二次风温高达1200℃。由于窑口没有稳定的窑皮，窑口浇注料要经受熟料的磨损，高温气流的冲刷及物料的碱蚀。另外，还要经受故障停窑急冷急热的冲击，耐火材料使用条件苛刻，是大型窑衬耐火材料使用中最薄弱的环节之一。正确使用并保证窑口衬料寿命已成为新型干法窑耐火材料使用的重点。包括衬料选材合理、施工措篱规范、系统稳定操作、窑口设备合理完好等。
在试产初期，窑口浇注料使用寿命不到3个月，主要表现在浇注料炸裂、脱落，甚至造成窑口护板脱落。1993年9月停车检修时发现窑口筒体严重过热撕裂变形外翻成"喇叭口"。分析认为：
（1）原设计窑口护板结构不合理，窑口端面护板裸露且缝隙较大。不能实现对窑口筒体有效的保护，致使窑口筒体过热，出现"喇叭口"变形。同时窑口筒体变形，对浇注料产生破坏作用，形成恶性循环（见图3）
（2）窑口护板规格大、体积大、重量大，定位性差，易松动、移位，从而对浇注料产生破坏。表现在窑口浇注料出现向断裂缝。
（3）浇注料施工分段浇注，一段浇注完凝固后再进行下一段浇注，造成各段浇注材料接口处整体性差，易脱落。
为此做了相应的改进，措施如下：
（1）对窑口护板结构改进（见图4），改进后实现了浇注料对窑口整休的"包裹"，从而保证了对窑口筒体的有效保护。
（2）窑口护板数量由24块改为36块。提高了护板定位的可靠程度，保证了浇注料的稳固。
（3）采用养护时间短、耐磨性能好的PA-80钢纤缝浇注料代原CA-23型浇注料，并采取连续整全的施工工艺。即沿环向整体浇注，按窑口尺寸预先把端面模具支好，并焊好支承圈，环向拱板随支随浇。整体浇注完后4-6h，可拆去端面模、环拱板及两道支承圈。
2．窑内衬砖使用情况
（1）下过渡带
窑外分解窑几乎没有冷却带，熟料经2-3m距离的冷却后温度降低约100℃。该带一直是窑的一个关键部位，由于其特殊工况决定了这个部位窑皮不稳定，受火焰位置影响较大。离开烧成带的熟料和熟料大块温度高，加之缺乏窑皮保护，对耐火砖产生严重的冲击和腐蚀损坏。原设计为磷酸盐结合高铝砖，从1993年8月份将此部分砖改为TP-1特种磷酸盐酸砖，以增加耐磨性。现在该部分砖使用周期在7个月左右。
（2）烧成带
在试生产期间，此部位砖易炸裂，使用周期平均在2个月左右，严重影响生产的正常进行。从1995年8月份开始全部采用具有优良高温力学性能和抗熟料浸蚀性能强的直接结合镁铬砖。同时要求生产厂家将此砖的铬含量提高到20%，以改善其热震稳定性能。
（3）上过渡带
原设计过渡带采用直接结合镁铬砖，但使用情况较差，运转周期较短，又加之此砖热震稳定性差。此部分砖受机械应力的影响较大，窑皮经常垮落，砖易炸裂。在1995年12月全部采用方镁石-尖晶石砖。此砖在窑皮经常垮落的情况下，炸裂程度比镁铬砖轻，同时煤的燃烧对尖晶石砖的有害影响比对镁铬砖轻莉多。此砖的优点为：热震稳定性好，使用过程中与熟料反应能在砖的表面形成一层薄的铝酸钙保护层，使液相不易渗透，抗剥落性能优于直接结合镁铬砖，在过渡带的使用周期比直接结合镁铬砖延长一倍。
（4）分解带
原设计采用200×（81/90）×2500mm的磷酸盐砖，且靠筒体端中间有一凹槽，在搬运过程中易损坏，在砖筑过程中，高低不平，直接影响到砖的使用周期。同时此砖的荷重软化温度低，抗碱侵蚀能力差。从窑口起30m处至45m处筒体温度经常在350℃以上。在1996年采用198×（81/90）×2500mm的TP-1特种磷酸盐砖代替磷酸盐砖。具体位置为：从窑口起30-38m处，此砖的优点为：荷重软化温度高，搞侵蚀能力强等；从窑内38m（从窑口起）至46.3m处采用复合磷酸盐砖，此砖的优点为：贴筒体一侧有50mm厚的隔热层，能够降低筒体温度约20-30℃左右；从窑口起46.3m处到59.3m处原设计采用隔热耐碱砖。从砖的使用情况来看，仍采用原设计砖，使用周期在2年以上。
（5）后窑口
后窑口原设计采用CA-23型钢纤维浇注料。在1994年中修时，采用PA-80钢纤维浇注料，使用周期在3年左右。
3．篦式冷却机内衬的改进
篦冷机原设计侧墙根部为浇注料，侧墙为耐火砖。试产初期耐火砖频繁垮塌，同时根部浇注料易被熟料磨损掏空成洞，我们采取的措施如下：
（1）在根部浇注料里预坦耐钢废篦板，固定在侧盲板与篦冷机壳体上，增强根部浇注料耐磨性能，收到较理想的效果。
（2）篦冷机侧墙原设计耐火砖，生产初期耐火砖频繁垮塌。分析认为篦冷机内高温易通过托砖板传热于壳体，托砖板热与壳体受热后强度降低变形，托砖板受热变形易造成砖墙松动，壳体受热变形，易出现火砖与壳体间隙，导致飞砂颗粒灌入。加之篦冷机产生的震动，最终导致砖墙垮塌。后侧墙全改为浇注料后使用寿命大大提高。1993年六月改进后，一直使用到1998年3月，大大提高了衬料的使用寿命。
4．预热器衬料的改进
预热器内衬大部分为国外进口材料。由于近几年的生产，导致个别部位出现衬料垮落，磨损现象严重。1998年我们根据天津院设计的内衬，采用国内耐火材料对DD炉下锥体进行了修补。从修改后的使用情况来看还是比较理想的。
四．体会
1．生产中经常在挡砖圈部位出现"红窑"现象，窑内挡砖圈越少越好，设计中应予充分重视。
2．锚固件的焊接质量不容忽视，同时应重视锚固件的排列。不定形耐火材料一般只重视配料、搅拌和振动，若忽视锚固件焊接质量就失去锚固件的作用，严重影响到浇注料的使用寿命。锚固件的排列为：同一排锚固悠扬的间距为180mm，排与排的间距为120mm，以便保证浇注料与窑口筒体、窑口护板的结合牢固，过密过疏均不好。
3．目前耐火材料市场较乱。我们根据各个厂家的质量进行对比，一旦确定厂家即与其签订质量担保协议，确保耐火材料的使用周期。
1． 对于换砖后的升温，应严格执行"水泥窑用耐火材料施工规程"要求。
2． 稳定窑内热工制度，确保三通道喷煤管的最佳位置。
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