控制施工細節 提高水泥窯用耐火材料使用壽命

發布時間：2021-10-27

                                                          控制施工細節 提高水泥窯用耐火材料使用壽命
 
　　隨著我國大型預分解水泥窯相關技術及配套設備的快速發展和日趨完善，我國水泥行業整體技術水平已經接近或達到國際領先水平，但國內耐火材料的整體使用壽命與國外技術相比還有一定差距，究其原因除了耐火材料生產企業產品研發水平外，還與耐火材料整體施工水準，及人們對施工質量的重視程度有較大關系。
　　筆者通過對國內水泥生產企業的長期走訪，發現大部分水泥企業存在著以下幾種制約耐火材料使用壽命的情況：第一，生產任務重、維修時間緊的情況，一部分水泥企業對耐火材料配套及施工方面重視程度不高，存在著耐火材料配置不合理、重復停窯檢修的情況；第二，國內耐火材料施工隊伍的整體技術水平參差不齊，除一些大型水泥集團有相對比較穩定的維修隊伍外，大部分中小水泥企業要靠外協施工隊來檢修或更換耐火材料，因此不同程度地制約了耐火材料的整體施工質量；第三，由于大部分水泥企業實行耐火材料供應與施工分離的方式，有些施工隊對耐火材料的性能和施工要求了解甚少、專業化水平低，很難保證耐火材料的施工性能和使用壽命。同時，國內水泥行業耐火材料施工的技術方案和施工規范，比電力和石化行業寬松，整體施工質量的細節抓得不夠。另外，一些應用技術比較好的施工方案，在目前的大環境下很難進行實施。以膨脹縫施工為例：
　　其一，在施工設計中，一般結合耐火材料的高溫性能，一米留設一道Z字形膨脹縫，在施工中采取間隔一米澆注一米的方式，膨脹縫采用具有一定厚度的陶瓷纖維棉。這種施工方式，可以保證耐火澆注料膨脹縫的施工質量，但施工進度相對較慢。其二，由于上述施工方式施工進度慢、施工周期長，有些施工隊采用木質三合板留設膨脹縫的方式。采用木質三合板預留的膨脹間隙，三合板在高溫燒盡后留下一道縫隙，如果耐火材料不能完全抵消膨脹縫隙，耐火材料在長期運行狀態下會產生裂紋，容易從裂紋處竄火發生事故。
　　筆者認為，采用陶瓷纖維棉做預留膨脹間隙填充物，可以有效保證施工質量，一方面是陶瓷纖維棉具有良好的絕熱保溫性能；另一方面陶瓷纖維棉可以起到預留膨脹間隙填充物的作用。耐火材料的使用壽命、使用周期，與耐火材料自身性能及施工質量有很大關系，特別是耐火澆注料，由于它是半成品材料，其使用效果與施工質量的優劣關系更大，行業內有稱“三分材料，七分施工”的說法。因此，耐火材料的施工一定要嚴格按照施工規范，控制每一個環節、每一個細節。以耐火澆注料為例，施工中應嚴格控制以下細節：
　　1.加水量。一般耐火澆注料在出廠后都會提供一份施工說明，其中對澆注料在施工中的加水量有明確規定。在實際施工中，一定要控制攪拌過程中的加水量（最好不要超過推薦值的上限），保證澆注料有足夠的流動性，但又不能讓澆注料流淌。如果只為了方便施工，對加水量不進行要求，那澆注料的整體性能將會大打折扣，為澆注料強度隨加水量多少的變化情況。
　　2.攪拌時間。澆注料攪拌時間與施工時的加水量有密切相關，一般要求攪拌時間控制在3~5min，攪拌機轉速最好在19轉/min以上。在相同加水量的前提下，攪拌時間越長澆注料的流動性越好。
　　3.錨固件的焊接和熱膨脹處理。錨固件的焊接環節，首先應保證其布置合理，受力方向符合要求；同時，焊接所用的不銹鋼電焊條要按照規范要求執行，焊縫應做到光滑而飽滿，并要做好錨固件的熱膨脹處理。
　　施工中應注意：①模板的選擇和支設。施工模板無論采用木模板或鋼模，都要滿足強度的要求；支設過程中要嚴格按照圖紙尺寸來執行，振搗過程中不能出現鼓模、漲模、跑模的情況。②澆注料的養護。澆注料的帶模養護時間和脫模養護時間應符合規范要求，一般在環境溫度5℃~35℃情況下，帶模養護時間不低于24小時，脫模養護時間不低于24小時，才能保證澆注料的早期強度。③澆注料的烘烤。澆注料在使用前一定要進行烘烤，烘烤應滿足烘烤制度，保證澆注料中的自由水和結晶水能夠充分排出，以免在投料或使用的前期出現“脫皮、爆裂”情況，以影響澆注料的正常使用。對于一些特殊的部位，最好在整體烘烤之前進行單獨的烘烤，對于一些關鍵（如前窯口、窯頭罩、冷卻機的熱段等）部位可以使用竹筷子預留排氣孔。耐火磚施工環節應注意：火泥的正確搭配、泥漿的飽和度、灰縫的控制；回轉窯內耐火磚砌筑應注意：鎖磚的排列和布置、控制鎖磚板的插縫和位置。
　　總之，在耐火材料的砌筑過程中，一定要從每一個細節、每一個環節進行嚴格控制，只有這樣才能保證施工質量，也才能保證耐火材料的使用壽命。在此，有必要提一下“通達耐火系統”，它是集耐火材料設計、研發、產品制造、工程施工等于一體的服務鏈，保證了整個系統的完整性。