現根據煤矸石燒結磚隧道窯生產的情況分析。并結合有關行業專家發表的技術論文資料就如何解決隧道窯通常所見的一些疑難雜癥，提出一些不同的解決辦法，供行業人士參考。    

 

 

1. 煤矸石燒結磚廠隧道窯吊頂板掉皮、脫落現象的原因 目前煤矸石燒結磚生產線采用大斷面平吊頂隧道窯的比較普遍。平吊頂是大斷面隧道窯的重要組成部分，也是隧道窯的薄弱環節，在許多設計、建設和操作時，都將其作為重點予以考慮。但是，許多隧道窯投入生產后，窯頂脫皮、掉塊現象仍然普遍，有的隧道窯在使用不到兩年吊頂板就出現脫落現象。  

 

究其原因既有結構不合理、吊頂板質量差的因素，又有使用單位缺乏對煤矸石原料性能、窯爐操作工藝的深刻認識，導致焙燒操作出現偏差從而對吊頂板產生危害。有些危害在短時間內沒有表象，但隨著時間的推移，危害積累達到一定程度時，就會對隧道窯密封和操作產生較大損害，嚴重時導致停產維修，給企業造成嚴重的經濟損失?，F就煤矸石燒結磚廠隧道窯吊頂板掉皮、脫落現象的原因進行分析。    

 

 

2.煤矸石中有害雜質對吊頂板耐火材料的危害 隧道窯吊頂板為耐火混凝土吊頂板，它是由硅酸鋁水泥與不同粒度的耐火骨料預制而成，其燒結抗溫耐火度為1300℃，而煤矸石隧道窯產品燒結溫度為1050℃，所以在正常焙燒使用中，吊頂板是一定安全的。  

 

在焙燒過程中對吊頂板影響大的是煤矸石中的硫、鉀和鈉的化合物，高溫下這些有害雜質隨煙氣侵蝕吊頂板，與吊頂板中的耐火材料發生熱學化物反應，生成新的低熔礦務，而新生礦物在體積上會出現不同程度的膨脹，致使吊頂板剝落及開裂，并且隨著這種化學反應在不斷重復，剝落現象也越來越嚴重。

 

另外，有些新生低熔礦物可使耐火材料結構變得疏松，這樣耐火材料就失去它原有的特性，其強度、熱傳導及彈性系數等物理性能發生一系列變化，致使耐火材料的使用壽命變短。

 

 

在隧道窯中，預熱帶高溫段和焙燒帶部位的吊頂板是受影響最嚴重的，隨著溫度升高，這些有害元素的化合物在煙氣中的濃度會增大，對耐火材料的侵蝕也就更為強烈。

 

在預熱帶和冷卻帶的低溫段，有害雜質對耐火材料損害較小，所以，在出窯時窯車面上雖然可以經常看到掉落的吊頂板碎塊，但在隧道窯兩頭很難觀察到吊頂板被損害的現象。  

 

3.煤矸石原料中有害雜質對吊頂板金屬吊鉤的危害 煤矸石中的有害雜質不但損害吊頂板的耐火材料，也嚴重損害吊頂板的金屬構件。特別是含硫煙氣，透過膨脹縫、耐火襯料的裂縫與金屬吊鉤發生反應，對其侵蝕，使吊鉤一層層銹蝕剝落，最后失去作用，導致吊頂板整體脫落。近幾年，為防止金屬吊鉤銹蝕，有的吊鉤改用耐高溫不銹鋼材質，以防止吊鉤的腐蝕。

 

但是，從脫落的頂板來看，耐熱不銹鋼吊鉤埋入吊頂板部分腐蝕依然嚴重，特別是吊鉤彎鉤部分，銹蝕深度可達1㎜，吊鉤上部，暴露在空氣中的部位銹蝕較輕。銹蝕部位周邊為黑色氧化皮，其強度很低，與周邊耐火材料分離，失去錨固拉結作用，導致吊頂板脫落。究其原因，我們認為除有害煙氣對吊頂板的耐火材料侵蝕導致金屬吊鉤與含硫煙氣密集接觸產生銹蝕外，也有耐熱不銹鋼材質本身原因：    

 

 

①耐熱鋼在制造過程中不可避免地帶有硫元素；

 

②在耐熱鋼制造、冷卻的過程中，鋼鐵中出現鉻移動，部分取代硫化錳中錳的位置，進而造成該處附近鉻的含量變低，而當鉻的含量低于13%時，耐熱不銹鋼就會生銹；

 

③耐熱鋼吊鉤加工時彎鉤部位受熱、冷卻，破壞了原有的化學結構；

 

④耐熱不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化物防護膜，防止有害雜質滲入而獲得抗銹蝕的能力。但是，如其受到外力作用，薄膜遭到了不斷地破壞，尤其在含有大量硫化物煙氣中，則可引起化學腐蝕。除上述原因外，隧道窯的溫度對耐熱不銹鋼吊鉤影響也極大，溫度升高，腐蝕速度會顯著增加。  

 

4.不當操作對隧道窯吊頂板的危害 根據煤矸石有害雜質在隧道窯各段不同時期的反應情況來看，危害主要部位集中在預熱帶后段和焙燒帶之間，這是由于煤矸石磚坯在此帶燃燒，窯溫不斷升高，釋放的有害物質濃度較高，發生化學反應活躍所致。

 

有害雜質是伴隨著隧道窯煙氣對吊頂板進行侵害的，煙氣是主要載體，如能有效、合理地控制煙氣對吊頂板的侵入，也就減少了有害雜質對吊頂板侵害的幾率。如果隧道窯采用正壓操作，含有大量的煙氣會透過吊頂板縫、耐火襯料的縫隙外溢，在耐火材料和金屬構件周圍形成有害氣體密集區，這就給有害雜質的損害作用創造了條件。  

 

 

隧道窯燒成制度紊亂也會影響吊頂板的使用壽命。由于煤矸石原料熱值不穩定，使進入隧道窯的磚坯熱值變化也很大，進車時間不正常，造成隧道窯溫度不穩定。特別是在燒結帶，由于隧道窯吊頂板強度在1000℃左右時強度很低，而窯內溫度不穩定會造成吊頂板周而復始的膨脹收縮，使其強度遭受嚴重破壞。  

 

5.減少隧道窯吊頂板危害的建議 在隧道窯設計特別是吊頂板的耐火材料選擇上，針對煤矸石原料中的有害雜質，吊頂板的高溫性能、抗腐蝕和抗氧化還原作用選擇****耐火材料。對吊鉤材料、加工、吊鉤防腐以及吊鉤葫蘆的裝配方法及裝配質量予以改進和控制，以減少有害雜質的侵蝕。  

 

在隧道窯操作時，采用微正壓燒成，將零壓點控制在焙燒帶后段，使預熱帶到焙燒帶大部分呈負壓，煙氣在排煙機作用下，隧道窯和管道抽出，有害雜質只接觸到耐火材料表面，對吊頂板內部結構和埋設在耐火材料中的金屬構件侵害減少，從而延長隧道窯吊頂板的使用壽命。理順原料破碎、成型工序，確保原料熱值和進車時間穩定，嚴格執行隧道窯熱工操作制度，對焙燒曲線合理調控，以減少溫度制度紊亂對吊頂板的損害。

 

隧道窯操作時，不但要考慮制品的燒成因素和條件，更要考慮磚廠的大熱工設備--隧道窯的適應因素。把對設備的損害降低，才能從根本上保證產品的質和量。

 

 

煤矸石中的有害雜質成分比較復雜，在隧道窯焙燒過程中揮發并伴隨煙氣對隧道窯產生侵害，其中，對吊頂板耐火材料和金屬吊鉤造成直接損壞的是鉀、鈉和硫等元素，給損害創造條件的是不合理的焙燒操作。因此，改進吊頂板材料，特別是金屬吊鉤設計、加工方案，提高施工質量，運用正確的焙燒操作，是可以減少有害雜質對隧道窯吊頂板損害的。  

 

6.窯體與窯頂的維護及保養 煤矸石隧道窯一般生產家均采用斷面較大的窯型。大斷面隧道窯的窯頂，均采用輕質耐火混凝土板吊頂結構。耐火混凝土吊頂板是用硅酸鋁水泥做膠結劑，與多孔高鋁耐火骨料和細粉按一定的配合比，經加水、成型和養護后預制而成的。它的特點是體積密度小、重量輕；導熱率低，隔熱性能好；燒后線變化小，穩定性能好，它的使用溫度為1300℃～1350℃.  

 

 

輕質耐火混凝土吊頂板極易損壞。尤其是在投產點火烘窯階段，如果烘窯溫度和升溫速度控制不當，則吊頂板易產生裂紋、表面剝落和強度急劇下降。因此，烘窯是輕質耐火混凝土頂板使用中的關鍵環節。烘窯的主要作用是排除窯體與吊頂板中的游離水、化學結合水，并獲得高溫使用性能。  

 

輕質耐火混凝土吊頂板的使用中應特別注意的問題：一是輕質耐火混凝土吊頂板中硅酸鋁水泥的含量越高，烘窯越容易出現裂紋、表面剝落和強度降低等問題。因此，烘窯的溫度與升溫速度，應依據輕質耐火混凝土吊頂板的熱工性能而定。

 

二是輕質耐火混凝土吊頂板在大于1300℃時才能被燒結，而煤矸石磚的燒成溫度為1050℃，吊頂板達不到所需的燒結溫度，強度必然較低。因此，在窯爐運行中，要保持窯內溫度穩定。操作人員要注意觀察，若發現出窯的窯車上面有掉落物，則應查找原因，并采取相應措施。

 

 窯體易損壞的部位是窯墻和曲封磚，損壞的主要原因是窯車的碰撞與摩擦等機械損傷。特別是當窯車塌車時，塌落的制品在冷卻帶冷卻強度提高后，極易把窯墻與曲封磚擠破。因此，要在碼坯、干燥、焙燒等環節注意操作，嚴防倒垛事故。一旦在隧道焙燒窯內出現塌車倒垛事故，則要在冷卻帶的抽熱風管口把塌落在靠近窯墻的制品掏出來。

 

為此，抽冷風管應設帶盲板的三通管，需要掏磚時，打開三通管的盲板即可方便操作。建議在冷卻帶與焙燒帶之間加一個高600㎜、寬400㎜的事故處理孔，需要時，只要把堵塞的耐火磚拆出來即可使用。    

 

 

7.排煙機及其排煙管道的維護及保養 排煙機的維護保養是煤矸石隧道窯運行中的一大難題。含硫煙氣對風機的腐蝕特別快，一般風機的葉輪只能使用6～9個月，不僅設備維修費用高，而且檢修時還會影響窯內溫度的穩定。

 

延長排煙機使用壽命的辦法：

 

一是在風機與煙氣的接觸面噴涂耐腐蝕材料，如鋁、鋁金屬層或耐高溫耐酸油漆等；二是風機葉輪的葉片采用單板結構，不使用空腹葉片，單板葉片比空腹葉片的鋼板厚，耐腐蝕時間長；三是盡量降低入窯坯體含水率，盡量提高排煙溫度，并對風機殼體做好保溫，盡量避免機殼內出現凝露的現象，這也是減少煙氣腐蝕、延長風機使用壽命的措施。  

 

排煙管道要經常進行檢查清掃，特別是窯墻排煙口管道轉彎部位易腐蝕堵塞，此彎管可采用帶盲板的三通鑄鐵管，鑄鐵管比鋼管耐熱耐腐蝕，當需要清掃時，只要打開盲板即可進行清掃。目前排煙機的防腐問題尚處于試驗研究階段，防腐方式很多，在采用時，應將使用壽命與防腐加以綜合考慮，原則是要經濟又耐用為目的。  

 

8.排潮風機的維護及保養 排潮風機常年在潮濕的環境中工作，易損壞是必然的。

 

延長使用壽命的辦法：

 

一是涂抹防腐材料，這里的溫度較低，一般為40℃～50℃，采用防腐油漆即可；

 

二是盡量不使用煙氣干燥介質，避免含硫煙氣腐蝕。  

 

9.窯車的維護及保養 在隧道窯生產運行中，窯車的數量大、周轉快，在動態運行中極易損壞。其損壞部位主要是臺面、金屬車架、車輪與軸承。  

 

窯車臺面鋪設的耐火磚和隔熱材料，因運轉中溫度的交替變化和機械碰撞，損壞比較嚴重，需要經常檢修。檢修臺面磚時，應注意在磚縫填塞硅酸鋁纖維棉，磚底面則用粘土質耐火泥填實，砌平臺面。檢修后的窯車臺面尺寸要按原設計要求，臺面平面尺寸的誤差為+0㎜、-5㎜。

 

要檢測窯車臺面的平整度與對角線、臺面高度，防止臺面磚碰撞窯墻和曲封磚。窯車臺面的耐火磚的使用中會向四周擴張，使窯車臺面的平面尺寸越來越大，導致臺面兩側碰撞窯墻和前后兩車耐火磚臺面相碰。解決這個問題，要從設計和砌筑施工抓起，正確的設計與施工要求是：臺面磚之間的磚縫尺寸為15㎜，磚縫間填充硅酸鋁纖維棉，并使纖維棉保持松軟狀態，不得填充耐火泥；臺面磚底面用耐火泥砌筑，找平臺面。  

 

窯車金屬車架的損壞，多數是因窯內壓力過大，向車下漏熱風，燒壞金屬車架。尤其是窯車的接頭處，極易損壞。預防的方法是：把兩窯車的接頭處的曲封磚和耐火纖維密封氈條維護好，建議是在兩車接頭處的磚封上加墊耐火纖維氈條。

 

窯車車輪的損壞主要是輪面磨損、輪緣變形，其主要原因是車輪的材質問題。車輪的材質應為ZG310-570，并進行熱處理；建議使用ZG340-640，并進行熱處理。窯車車軸承的損壞也是由于窯車密封不嚴密，大量高溫熱風侵入窯車底部使軸承化油造成的。

 

維護保養的方法：

 

一是搞好窯車密封與砂封；二是調節窯內壓力與車下壓力平衡，防止窯車熱風漏入車下；三是窯底鼓風要使車下有一個適當的風速，冷卻風既能保證壓力平衡的需要，又有把由窯車傳入窯底的熱量及時帶出窯外，使車下風溫不超過80℃.窯車車輪軸承處于高溫環境，其軸承的潤滑脂必須使用1號氮化硼高溫潤滑脂或二硫化鉬高溫潤滑脂等耐高溫的潤滑劑。不允許以任何理由使用潤滑脂添加機油的混合油來潤滑窯車承軸。  

 

10.水管式換熱器的維護及保養 水管式換熱器是敷設在抽熱風管道上的熱交換裝置。轉換出的熱水可供洗澡、采暖和作攪拌泥料用水。水管式換熱器的維護保養首先應從設計抓好，因為現在設計運行的水管式換熱器，一般都與抽熱風管道直接串聯著長年運行，采暖用的換熱器，在非采暖期就采用循環水冷卻方式。這種設計與運行方式，費水費電，極不經濟，也不便于維護保養。

 

為此，在設計安裝時，應將水管式換熱器敷設在抽熱風管道的旁通管道上。而且，應將洗澡、生產用水與采暖用水分開，即洗澡和生產用水的換熱器設在溫度較低的抽熱風管道上，采暖用水的換熱器設在溫度較低的抽熱風管道上，采暖用水的換熱器設在溫度較高的抽熱風管道上。某一臺換熱器是否使用，可用管道上的閘閥控制。例如，采暖用的換熱器只是在采暖季節才打開閘閥使用，其他時間則關閉閘閥停用。這樣，可減少大量的水電和維修費用。    

 

水管式換熱器中換熱用的水管很多，極易被水垢堵塞，要從用水和水溫方面設法解決。采暖用水是封閉循環，水溫要求高達90℃，因此，要使用軟化水。而洗澡與生產用水的換熱器應嚴格控制水溫不得超過50℃，較低溫度的熱水不易結垢。如發現有結垢現象，則使用一段時間就要進行清洗。  綜上所述，煤矸石燒結磚隧道窯常見問題的原因很多，而且也很復雜，不同地域出現不同的問題，我們要采用不同的方式進行對待，很多生產經驗就是在不同時期總結出來的。