云南某水泥有限公司有1條4000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，采用Φ4.8x74m回轉(zhuǎn)窯。生產(chǎn)線自2005年6月投產(chǎn)以來，窯頭噴煤管一直使用青島史密斯生產(chǎn)的四通道噴煤管，使用周期一般在8個(gè)月以上，2011年后為了降低各項(xiàng)成本，適應(yīng)劣質(zhì)煤(高硫煤或無煙煤)的燃燒，需提高噴煤管推力、加強(qiáng)風(fēng)煤混合，當(dāng)即選用了價(jià)格更低廉的拉法基定制噴煤管。同為四通道噴煤管，但后者在使用過程中存在澆注料脫落嚴(yán)重，尤其是頭部，造成噴煤管使用壽命較短。每年都會(huì)因更換噴煤煤管增加停窯次數(shù)，造成較大的生產(chǎn)損失。

1現(xiàn)狀

頭部澆注料損壞情況(參見圖1，圖2)

中上部澆注料損壞情況(參見圖3);頭部攏焰罩燒損情況(參見圖4)。

(1)噴煤管燒損嚴(yán)重，頭部澆注料使用周期較短，最短的只有1個(gè)月，最長的使用3個(gè)月必須更換。澆注料脫落后，必須停窯10個(gè)小時(shí)進(jìn)行更換，影響窯主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率。

(2)噴煤管頭部澆注料脫落后，如果不及時(shí)更換，頭部耐熱件燒損嚴(yán)重。

(3)噴煤管中上部澆注料使用中同樣存在掉落的現(xiàn)象。

2原因分析

噴煤管在水泥窯的使用部位工作溫度高，溫度變化頻繁，高溫含塵氣流、堿性侵蝕物容易富集，從而容易造成噴煤管前面部分特別是頭部30cm處出現(xiàn)澆注料脫落、掉塊、噴煤管燒損等情況，但一般均可使用6個(gè)月以上，周期長的可用到1年。而的損壞過于頻繁，就此公司技術(shù)部門針對(duì)每次澆注料損壞的部位及損壞情況進(jìn)行跟蹤分析，我認(rèn)為其原因主要有：

2.1降低成本工廠為了降低成本，適應(yīng)劣質(zhì)煤(提高無煙煤比例)使用，更換為拉法基定制的噴煤管，并更換了一次風(fēng)機(jī)，提高了風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量，相比之下新的噴煤管加大了一次風(fēng)的推力。旋流風(fēng)和軸流風(fēng)也發(fā)生了變化，具體表現(xiàn)為：

旋流風(fēng)風(fēng)量/軸流風(fēng)風(fēng)量≈0.71

旋流風(fēng)風(fēng)壓/軸流風(fēng)風(fēng)壓≈0.24

火焰形狀變化明顯，火焰變寬變短，黑火頭縮短，煤粉燃燒高溫區(qū)域向窯頭回縮，火焰更為“有力”，風(fēng)煤混合明顯改善，這樣改變，有力于煅燒和熟料質(zhì)量，但也極易造成燃燒器耐火材料燒損，如不及時(shí)停窯更換，還燒損噴煤管耐熱件。

2.2材料方面

由于新噴煤管的燃燒性能的改善，噴煤管本身也需承受更高的溫度，原用的耐火材料不能抵御溫度的提高。加上煤粉中硫的升高，也造成對(duì)耐火材料的化學(xué)侵蝕。加劇了噴煤管澆筑料的損壞。

2.3施工方面

目前工廠澆注煤管澆注料時(shí)，采取的方法是把噴煤管平放好，全部鋼模支好后，從鋼模上部開澆注孔，整根煤管的澆注料一次澆注到位。這樣的澆注方法存在以下問題：整體澆注時(shí)，振動(dòng)過程中，澆注料的粗顆粒下沉，振動(dòng)時(shí)間越長，底部的澆注料粗顆粒越多，水泥漿住上浮，保養(yǎng)結(jié)束后，外表看上去沒什么問題，但使用后煤管底部澆注料磨損快，現(xiàn)場頻繁清理結(jié)焦作業(yè)時(shí)，容易給頭部澆注料帶來損傷。

3措施

3.1熟悉新煤管使用方法

正常的火焰形狀是調(diào)整外層軸流風(fēng)和旋流風(fēng)的操作參數(shù)形成的;火焰形狀調(diào)整好后，再調(diào)整黑火頭的長短，黑火頭過短易造成燃燒器燒損，而黑火頭太長，煤粉燃盡率下降，影響煅燒和熟料質(zhì)量。

3.2保持良好的窯內(nèi)通風(fēng)

在窯操作上，保持良好的窯內(nèi)通風(fēng)和窯頭合理的負(fù)壓，可以減少噴煤管結(jié)焦的頻次，并應(yīng)合理規(guī)范清理結(jié)焦的次數(shù)。

3.3增加頭部澆注料擋板

用材質(zhì)為Cr25Ni20的耐熱板，在煤管頭部加焊一圈擋板，厚度10mm，分割為8塊扇形，塊與塊間隙10mm。這樣即可以在立起來澆注時(shí)阻擋澆注料的流淌，使用過程中可以阻擋旋風(fēng)磨掃澆注料頭部，同時(shí)在清理結(jié)焦時(shí)也起到保護(hù)作用。(參見圖5、圖6)。

3.4耐火材料的選用

在選用噴煤管澆筑料方面，曾選了幾個(gè)廠家生產(chǎn)的噴煤管專用澆注料進(jìn)行對(duì)比，效果不明顯。在集團(tuán)的推薦下，選用了江蘇的莫來石鋼纖維高強(qiáng)耐磨澆注料(HN-20GF)。該澆注料熱震穩(wěn)定性較好，在溫度頻繁變化的工況條件下不易產(chǎn)生裂縫;還采用了新技術(shù)，含多種耐高溫新材料，并加入了材質(zhì)為0Cr25Ni20的耐熱鋼纖維，抗剝落性能，抗化學(xué)侵蝕性及抗高溫物塵氣流沖刷性能都有改善。同時(shí)莫來石質(zhì)材料在高溫蠕變性能、體積穩(wěn)定性方面較也好，在高溫狀態(tài)下熱應(yīng)力小。在不易形成裂縫的情況下，堿硫侵蝕物無法侵入耐火材料內(nèi)部，不會(huì)因堿硫侵蝕導(dǎo)致澆注料脫落。

3.5采用立式作業(yè)

改變噴煤管耐火材料施工方法，采用立式作業(yè)(見圖7)。

把焊好扒釘、刷好瀝清漆的噴煤管用吊車立起來，開始支第一段模具(即頭部第一段，模具內(nèi)部也需刷瀝青漆)，按澆筑料施工要求完成澆注后，保養(yǎng)24h后再澆注第二段。同樣，澆注完第二段再保養(yǎng)24h，剩下的8段可以一起澆注完。完成后的效果如圖9。

4改進(jìn)后的效果

現(xiàn)有2根煤管，一備一用。自從改變了噴煤管的澆筑料和澆注料施工方法后，使用周期均在6個(gè)月以上，燒損情況根本改善(見圖10)。免除了額外停窯更換噴煤管的生產(chǎn)損失，還在很大程度上節(jié)省了澆注料材料和施工費(fèi)用。取得了良好的效果。

5結(jié)語

在改進(jìn)噴煤管的維修方法后，實(shí)現(xiàn)噴煤管更換與窯大小修實(shí)現(xiàn)同步，不會(huì)因?yàn)閲娒汗艿臒龘p而專門停窯更換，并不是說改進(jìn)后只能使用6個(gè)多月。在噴煤管澆注料的選用方面也考慮到成本、集團(tuán)采購等諸多原因，有很多好的產(chǎn)品未曾用過。在澆筑料錨固件方面文中沒有提及，原因是錨固件材質(zhì)、式樣、尺寸和焊接方式上集團(tuán)均有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而且新、舊噴煤管的安裝方式均相同。加上提高窯煅燒操作水平非朝夕之功。所以，影響噴煤管澆筑料使用周期的主要原因是澆筑料材質(zhì)和澆筑料施工。