作者:白巨集光，徐凱峰單位:西安秦翔科技有限責任公司[2007-4-3]
關鍵字:燃燒器-澆注料-改進措施
摘要:新型乾法窯用的燃燒器澆注料壽命一般僅為l3個月，有時使用幾天就要因為澆注料掉塊剝落而必須修補或更換，嚴重影響生產線的正常運轉，澆注料損壞，還會造成燃燒器鋼結構損壞。如果增加澆注料的厚度，可以在一定程度上延長其使用時間，但會使燃燒器鋼結構在高溫下負載過重而彎曲變形。
為此，我們在分析造成燃燒器澆注料損毀原因的基礎上，研製了燃燒器用新型澆注料。1．1耐熱鋼扒釘材質與焊接質量問題
1)燃燒器的工作環境溫度高，襯體表面溫度可以達到1500以上，耐熱鋼扒釘如果耐高溫性不好，會很快氧化，並造成其強度降低，導致澆灃料脫落。扒釘膨脹產生的應力也會破壞澆注料的結構一另外，扒釘表面無防氧化和防膨脹處理，加劇了上述不利影響。幾種耐熱鋼的熔點和臨界氧化溫度見表l。
2)施工前未對燃燒器表面清理和除鏽，影響扒釘的焊接質量，在使用過程中扒釘開焊導致耐火澆注料脫落；焊接不認真，或扒釘與燃燒器鋼結構表面接觸面積太小也會使扒釘焊接不牢。
3)扒釘的直徑、尺寸以及排列方式不合理時，也影響澆注料的施工質量和使用效果。1．2耐火澆注料施工的影響
1)施工時澆注空間小，施工人員往往存拌料時加入較多的水，以使澆注料具有較好的流動性，但增加了耐火材料襯體中的氣孔串，降低襯體的密實性，從而降低其強度(如果耐火澆注料為化學結合，加入過多的液
體結合劑，會產生同樣不利的影響)：反之，襯體振搗不密實，亦會縮短澆注料的使用壽命。2)襯體厚度薄，澆注空間小，模具與燃燒器之間密布了許多扒釘，澆注振搗時，振動棒的操作極困難，操作不熟練或不認真，澆注料也會振搗不實。
3)澆注後，如果未經充分養護，由於襯體早期強度低、結構疏鬆，往往來不及燒結就已經損壞；襯體驟然公升溫，有時還會炸裂。
4)冬季施工時，環境溫度低使結合劑(水合性)水化不完全或不水化，或者澆注體受凍，都會嚴重降低澆注料的強度或破壞其結構，從而影響使用效果。1．3化學侵蝕
來自原燃料中的鉀、鈉、硫、氯等有害成分在高溫下形成含鹼的硫酸鹽和氯化物，滲入到澆注料中卜了之發生化學反應生成鉀霞石(kas2)、白榴石(kas。)和正長石等礦物，產生膨脹，導致澆注料開裂和剝落。熟料中的含鈣化合物滲入到澆注料中生成低熔點的鈣長石(c。
as：)或鈣鋁黃長石(c：as)，導致其高溫強度和抗侵蝕性下降[3]1．4磨損
使用多風道燃燒器的新型乾法窯，由於二次風量多，人窯風速大，加之篦冷機與窯中心線偏置，人窯的二次風還伴有渦流運動，因此對燃燒器澆注料磨損十分嚴重。經過觀察，燃燒器頭部下端澆注料最先損壞，說明攜帶0
2ram砂塵的二次風進入迴轉窯後將直接沖刷燃燒器澆注料頭部下端。另外，燃燒器設計不合理或有損傷，也會在其端部產生渦流，導致頭部澆注料損壞。
1．5熱震
窯系統在連續穩定的工作狀態下，燃燒器澆注料內部產生的熱應力破壞作用很小。但是，緊急停窯時導致的急冷會產生劇烈的熱震作用，使澆注料嚴重損傷。此時，澆注料的損壞嚴重且迅速，經常會有10mm左右的剝落，而燃燒器頭部下端的澆注料會出現更大的毀壞，嚴重時甚至會露出燃燒器鋼體。
圖1為某2 500t／d生產線窯用nc一ⅱ三風道燃燒器使用過程中受熱震作用後損傷情況。可以清晰地觀察到頭部下端有10mm左右的剝落層。該剝落層很明顯是受化學侵蝕後的變質層，在冷熱交替作用f，受熱應力衝擊出現斷裂，導致脫落。
1．6其他(堆料、掛鬍鬚、材料自身)
燃燒器上部堆積的高溫熟料，會對澆注料產牛侵蝕。高溫熟料、鹼性化合物與澆注料反應產生低熔物，將會在燃燒器頭部形成「掛鬍鬚」現象，影響煤粉燃燒和火焰形狀，生產單位往往用鋼釺去處理，此時會對澆注料造成不同程度的傷害。另外，如果澆注料自身材質不佳、配比不科學或生產時混入雜質，都會導致快速損毀。
上述損毀中，澆注料自身材質或技術不佳及熱震損傷是燃燒器澆注料毀壞的主要原因。2解決措施
2．1研製燃燒器用新型澆注料
提高原料檔次，保證澆注料的耐高溫性和較高的體積密度(一般要求達到3．13．2g／(cm3)，使其具備良好的耐磨性。根據這種原則，我們研製、開發了超低水泥結合的al203一sic質耐火澆注料，材料臨界粒度為5
8mm，碳化矽粒度為0l[illql，加入量為10％1
5％，其原料指標見表2，澆注料技術指標見表3。
2．2採用優質合格的耐熱鋼製作扒釘
一般採用1crl8ni9]ri耐熱鋼，扒釘『尺寸、形狀要設計合理，根據經驗，其直徑為6
8mm，形狀為「v」形，「v」形底部要加工出20mm左右的焊接而，高度為澆注料襯體厚度的80％左右，扒釘必須做防氧化和防膨脹處理，可以套塑料管、纏膠布。但較好的方法是在扒釘表面塗上一層23mm的瀝青。耐熱鋼沿軸向的膨脹明顯大於其徑向，兇此不管採用什麼方法，必須將扒釘頭部包住，包裹物厚度應超過其他部位。
扒釘焊接必須牢固可靠，「十」字排列．間距根據燃燒器大小設計，一般為50mm左右。
2．3做好施工前準備工作。確保施工連續進行
必須採用鐵製、安裝方便、尺寸準確的模具。澆注料要先用攪拌機(事先要清理乾淨)幹混23min，保證物料均勻，然後加水(或液體結合劑)攪拌2
3min．要按照澆注料使用要求嚴格控制加水量，並要根據環境溫度合理凋整，以保證有良好的施工性並凡小會影響其使用效能。拌好的澆注料要在其初凝之前hj完，否則必須廢棄，澆注時要依次進行，全面細緻，不能漏振，以澆注料達到密實、返漿為止。施工結束後必須要有充足的養護時間，待其完全硬化後方可脫模使用。
2．4注意公升降溫速度
投人使用後，在條件允許的情況下，應緩慢公升溫或降溫，注意維護。3應用
此澆注料經多家水泥廠應用，取得了滿意的效果。日前，在500
l000t／d窯上已經使用12個月，在陝西堯柏水泥****2500t／cl乾法窯nc一ⅱ三風道燃燒器上，已經連續使用6個月以上，並且在檢修時只需更換頭部500mm左右澆注料即可，完全可以滿足沒備的連續、高效運轉，創造了可觀效益，同時也節約了部分材料費用。
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