某廠2000t/d新型干法生產(chǎn)線1988年8月建成投產(chǎn)。2001年實(shí)施燃無(wú)煙煤改造后，窯口及過(guò)渡帶耐火磚使用壽命明顯縮短，嚴(yán)重制約了窯運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量的提高。自2003年4月采取一系列措施后，耐火磚使用壽命成倍提高，取得了良好的效果。
1原耐火磚使用壽命
原配磚方案見(jiàn)圖1，窯口2~3.4m及過(guò)渡帶19.4~27.4m、27.4~37.4耐火磚使用壽命分別見(jiàn)表1~表3。
圖1 原配磚方案
表1 窯口2~3.4m耐火磚使用壽命
表2 過(guò)渡帶19.4~27.4m耐火磚使用壽命
表3 過(guò)渡帶27.4m~37.4耐火磚使用壽命
從表1~表3可以看出，2001~2002年窯口2~3.4m及過(guò)渡帶19.4~37.4m耐火磚使用壽命偏低，尤其是2002年耐火磚更換頻繁、使用壽命最低。
2 原因分析
2.1無(wú)煙煤比例提高
無(wú)煙煤熱值比煙煤熱值高，但燃燒速度慢，燃無(wú)煙煤后，窯內(nèi)高溫帶后移，過(guò)渡帶溫度提高，其耐火磚使用壽命縮短。2001年我廠燃無(wú)煙煤平均比例為8.8%，2002年提高到43.9%，從表2、表3可以看出過(guò)渡帶耐火磚使用壽命隨無(wú)煙煤比例的提高而明顯縮短。
2.2煤粉細(xì)度過(guò)細(xì)及熟料“結(jié)蛋”
窯頭煤粉細(xì)度過(guò)細(xì)(<1.5%)，造成窯口局部溫度過(guò)高，使磚的強(qiáng)度降低，燒損、磨損速度大大加快， 甚至掉磚。因多方面原因造成窯內(nèi)垮窯皮、熟料結(jié)大塊，這些大塊料在滾動(dòng)過(guò)程中極易停留在窯口縮口處，形成直徑達(dá)1~1.5m的熟料球，對(duì)窯口磚的破壞性極強(qiáng)。
2.3 窯皮穩(wěn)定性差
原三通道燃燒器噴嘴易變形、煤通道易磨穿，造成火焰傾斜且發(fā)散無(wú)力，使窯皮過(guò)長(zhǎng)、松散且不穩(wěn)定，燒成帶及過(guò)渡帶的耐火磚使用壽命縮短。
主要措施
3.1優(yōu)化配磚方案
2003年4月以來(lái)，在過(guò)渡帶改用抗壓強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性高的硅莫磚，改用后使用壽命明顯提高，新配磚方案見(jiàn)圖2。
圖2 新配磚方案
3.2 選用優(yōu)質(zhì)耐火泥
耐火泥全部改用DK-1高溫膠泥。2年來(lái)，雖然窯口縮口處熟料結(jié)大塊及“結(jié)蛋”現(xiàn)象仍出現(xiàn)過(guò)幾次，但掉磚現(xiàn)象一次也沒(méi)有發(fā)生過(guò)，窯磚使用壽命成倍提高。實(shí)踐證明DK-1高溫膠泥具有以下特點(diǎn)：
1) 強(qiáng)度高，高溫(1100 ~1400°C)抗折強(qiáng)度≥12.3MPa，可使所有的耐火磚結(jié)成一體，窯磚使用壽命成倍提高。
2) 可使耐火磚與窯筒體之間緊密膠結(jié)，平衡筒體與耐火磚之間的應(yīng)力，防止了耐火磚因應(yīng)力作用而斷裂破碎、抽簽掉磚。
3) 該廠各種耐火磚均能通用，不但施工簡(jiǎn)單，而且減少庫(kù)存量。
4) 適用于窯、冷卻機(jī)、預(yù)熱器和分解爐及三次風(fēng)管等部位耐火磚的砌筑。
5) 無(wú)毒、無(wú)腐、無(wú)異味，可長(zhǎng)期存放不變質(zhì)。
3.3 選用四通道噴煤管及優(yōu)化操作
1) 將三通道燃燒器更換為四通道燃燒器，并將外風(fēng)噴嘴環(huán)(耐熱鋼)的厚度由15mm提高到30mm，后來(lái)又提高到40mm，使噴嘴的抗變形性能和使用壽命大大提高，煤粉與空氣充分混合，火焰形狀調(diào)整靈 活、火焰活潑有力，窯皮長(zhǎng)度適中、厚度均勻穩(wěn)定。
2) 根據(jù)燃無(wú)煙煤比例、煤質(zhì)情況及入窯生料的易燒性和窯內(nèi)煅燒情況，由專人負(fù)責(zé)及時(shí)調(diào)整煤粉細(xì)度和火焰形狀，確保煤粉完全燃燒，熟料結(jié)粒均勻和窯況穩(wěn)定。加強(qiáng)中控操作管理，制定了最佳工藝參數(shù)控制范圍，并嚴(yán)格執(zhí)行。根據(jù)熟料質(zhì)量情況，及時(shí)與化驗(yàn)室溝通，優(yōu)化配料方案，防止窯系統(tǒng)結(jié)圈、預(yù)熱器結(jié)皮堵料，確保回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行。
4效果
采取上述措施后，窯口2~3.4m及過(guò)渡帶18〜26m、26~35m耐火磚使用壽命分別見(jiàn)表4~表6。
表4 窯口2~3.4m耐火磚使用壽命
表5 過(guò)渡帶18~26m耐火磚使用壽命
表6 過(guò)渡帶26~35m耐火磚使用壽命
由表4~表6可以看出，采取措施后窯口及過(guò)渡帶耐火磚平均壽命分別提高到3.03d、305d和620d。
2003、2004年平均燃無(wú)煙煤比例分別提高到64%、69.6%，而耐火磚的使用壽命不但沒(méi)有下降，反而提高；該窯單位熟料磚耗也明顯下降，見(jiàn)表7。
表7 2001年~2004年窯單位熟料磚耗及熟料產(chǎn)量
5 效益測(cè)算
2001~2002年該窯窯口及過(guò)渡帶1年要更換耐火磚2~3次 ，2003年~2004年1年只需要更換磚1次，每年至少可各少換1次磚，節(jié)約價(jià)值75萬(wàn)元(直接效益);1年減少停窯檢修換磚時(shí)間15d，可增產(chǎn)熟料3萬(wàn)t增加產(chǎn)值480萬(wàn)元，增加效益90萬(wàn)元(間接效益);1年減少回轉(zhuǎn)窯點(diǎn)火溫用柴油30t節(jié)約價(jià)值12萬(wàn)元(間接效益)。3項(xiàng)合計(jì)增加效益1年高達(dá)177萬(wàn)元。