首钢球团厂回转窑窑衬使用寿命研究

摘要 回转窑窑衬破损、脱落将影响氧化球团的正常焙烧。首钢球团厂通过对窑衬材质及砌筑方式进行改进，提高了回转窑窑衬的使用寿命。

关键词 回转窑 窑衬 耐火材料

1 前 言

厂首钢球团厂链篦机一回转窑生产线始建于1985年，1986年7月投产，开始试生产金属化球团，1989年3月转产氧化球团。其回转窑规格为Ø4．7×74 m，原设计窑衬为带子母扣的粘土砖，但投产后发现该窑衬寿命短，衬砖每天的磨损量即达1 mm，不足4个月便磨损至子母扣处，致使窑衬大面积脱落，被迫更换，成为影响生产的主要环节。

2 对窑衬进行的几次改进

为了提高窑衬寿命，首钢球团厂、钢研所和河南巩义特种炉料厂的工程技术人员共同进行了研究攻关，对窑衬材质和砌筑方法进行了多次改进。经历了机制高铝砖、钒土水泥整体浇筑、钒土水泥预制块，到1991年形成了以河南巩义特种炉料厂生产的带锚固钩的TLA一2磷酸盐高铝砖预制块和浇筑料相结合的砌筑结构，即用带四爪锚固钩的预制块焊接在窑体上环砌，两环之间留l00mm环缝用磷酸盐浇筑料捣打。至此，窑衬寿命影响生产的问题得到基本解决。

1993年5月以后，随着球团产量的提高和窑体的变形，又出现了新的问题。新窑衬使用3个月便开始局部脱落，每月都因窑衬脱落抢修1～2次，严重影响了生产。针对这一情况，我们曾将预制块的四爪锚固钩改为二爪和三爪锚固钩整体砌筑，取消磷酸盐耐火材料捣打带等施工方法，但均未见效。1994年，在对回转窑椭圆度、变形度进行测定后，针对各部窑衬脱落情况进行了具体分析，认为红窑的原因主要有以下几点：

1)二挡托圈部位由于长期运转，造成垫铁磨损，间隙增大，致使该部位窑体椭圆度超标，测定平均值已达到0．7335％(据经验，窑简体最大椭圆度不得超过0．3％，否则，将造成窑衬的机械破损)。

2)由于窑衬经常脱落，发生红窑，窑体局部变形、扭曲，表面凹凸不平，达不到砌砖的技术条件。

3)频繁开停机，升温过快，温度变化大，导致窑前部窑衬剥落严重。

4)非专业队伍施工，局部施工质量未达到技术要求。

1995年9月在整体更换窑衬时，采取了以下措施：

1)停窑检修前，组织人员测量了二挡处窑体垫铁间隙，并在窑衬砌筑前对其进行了处理，调整了该处窑体的椭圆度。

2)改变砌筑方式。将以砖为主，以捣打料为辅的环砌方式，改为以捣打料为主，以砖为辅的竖砌方式。即用500×200×200mm规格的磷酸盐预制块沿窑中心线竖砌，两行预制块之间捣打400 mm宽的磷酸盐捣打料。这种砌筑方法解决了窑体凹凸不平，砌砖不牢的问题捣打带宽度适宜，施工方便，浇筑料易于捣实，即使非专业队伍施工也能保证施工质量。

3)与施工单位签定质量协议，施工时双方严格执行质量检查验收制度，确保施工质量。

4)强化操作管理，开、停窑时合理控制升、降温速度。

采取以上措施后，在未更换窑体任何部位的情况下，解决了窑衬脱落影响生产的难题。这次更换的窑衬前部20 m，因剥落比较严重，使用7个月后就有计划地进行了更换，其它部位使用1年后破损不大，窑尾部位的窑衬几乎没有破损。为了检验该部位窑衬的寿命，1996年9月中修时，特留下l0m未更换，结果到1997年9月中修时(已连续使用2年)依然完好。与1995年前相比，每年可节省1套窑衬(600 t)，节省耐火材料费和施工费约140万元。

为了进一步提高回转窑前部的窑衬寿命，1997年初我们又与巩义特种材料厂的技术人员一起研究了如何解决窑衬抗剥落问题，并在该厂进行了几次试验。1997年9月中修时，我们更换了全部窑衬，前部18 m使用了新研制的TLA一3高强度、热稳定性好的浇注料和预制块，其它部位仍用原来的TLA一2磷酸盐高铝耐火材料。这套窑衬使用一年后，到1998年10月中修时，前部18 m仅局部破损，但与前18 m连接的部位因剥落比较严重，使用到8个月时便作了更换。为了保证窑体的整体寿命，1998年10月中修时，将窑前部24m全部砌筑TLA一3浇注料和预制块。这套窑衬使用到2000年7月18日截窑改造时，仅二挡托圈部位因窑体椭圆度超标脱落更换l0m，以及前部窑衬表层有轻度剥落外，其余基本完好。

2000年首钢球团厂截窑改造前，再次与巩义特种炉料厂一起研究了改进窑衬材质和砌筑方式的问题。截窑后，我们将窑衬材质改为人工合成莫来石，砌筑方式稍作改动，缩小了捣打带宽度，增加了预制砖使用量。该窑衬自2000年l0月18日投产至今，完好无损。而且与国内使用的回转窑耐火材料相比，施工方便，价格适中，使用可靠。

3 结 语

首钢球团厂与巩义特种炉料厂合作，在十多年的生产实践中，通过对耐火材料不断改进，解决了窑衬寿命短影响生产的难题。