陶瓷掛板在水泥窯預(yù)熱器中的應(yīng)用

李學(xué)彥

目前,國內(nèi)水泥企業(yè)在水泥窯預(yù)熱器C4、C5筒上使用的材質(zhì)大多為ZGCr25NI20或者替代鋼。C4、C5級筒正常溫度為800～850℃，而在非正常條件下，可達(dá)1000℃，在高溫狀態(tài)下，耐熱鋼的高溫耐腐蝕性及耐磨性都較差，在水泥窯運(yùn)行中，使用壽命多為12個月以上。掛板燒損嚴(yán)重時常常掉落，甚至整個內(nèi)筒脫落，造成下料管堵塞，被迫停窯。由于回轉(zhuǎn)窯屬于熱工設(shè)備，處理一次事故需一周時間，同時在處理過程中還存在安全隱患，影響公司經(jīng)濟(jì)效益，因此預(yù)熱器C4、C5筒在行業(yè)內(nèi)使用效果始終不理想。

我公司現(xiàn)有兩條水泥生產(chǎn)線，一條為1000t/d，另一條為2500t/d。2010年5月前，我公司預(yù)熱器C4、C5內(nèi)筒材質(zhì)為ZGCr25NI20，C4、C5筒溫度高，使用壽命相對較短，其他級溫度較低，內(nèi)筒使用壽命為5～6年。在生產(chǎn)中，為了保證生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，公司每年大中修都需要對C4、C5掛板進(jìn)行不同程度的更換，平均每年更換一套以上。掛板更換頻繁，不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，同時也增加了生產(chǎn)成本，為此，公司曾進(jìn)行過技術(shù)改造，也曾試用替代鋼，但效果都不理想。

2010年5月，經(jīng)過筆者與公司科技人員共同調(diào)研以及對陶瓷材質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)性能的分析，公司最終采納了用全陶瓷預(yù)熱器內(nèi)筒替代燒一及燒二車間預(yù)熱器C4、C5內(nèi)筒的建議，經(jīng)過兩年零三個月的觀察使用，陶瓷內(nèi)筒表面光潔、完好（圖1）。從產(chǎn)品的使用壽命、經(jīng)濟(jì)性、安裝周期和勞動強(qiáng)度等方面比較，全陶瓷預(yù)熱器內(nèi)筒完全可以替代ZGCr25NI20內(nèi)筒。按照現(xiàn)在的使用程度分析，內(nèi)筒可以繼續(xù)安全運(yùn)行兩年。

經(jīng)過兩年多對陶瓷掛板的使用跟蹤，筆者認(rèn)為對陶瓷掛板的維護(hù)應(yīng)注意以下兩個方面：

（1）窯的運(yùn)轉(zhuǎn)需要平穩(wěn)，開停窯不要急升溫急冷卻，以免影響陶瓷掛板的熱穩(wěn)定性。

（2）檢修中要防止耐火磚掉落碰撞陶瓷掛板，造成陶瓷掛片折斷。

現(xiàn)以我公司燒一車間C5掛板為例進(jìn)行兩種材質(zhì)數(shù)據(jù)分析，結(jié)果見表1。

表1 ZGCr25NI20和陶瓷掛板數(shù)據(jù)分析*

綜上所述，全陶瓷預(yù)熱器內(nèi)筒具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨性、高硬度、抗熱震性好、導(dǎo)熱系數(shù)大以及抗氧化性良好等優(yōu)越性能，使用壽命是耐熱鋼ZGCr25NI20的3倍以上，大大降低了生產(chǎn)成本。

板塊化設(shè)計消除了由于掛板燒損嚴(yán)重，造成內(nèi)筒整體脫落，堵塞下料管，被迫停窯的現(xiàn)象，同時消除了安裝耐熱鋼內(nèi)筒時存在的人身安全隱患問題。

由于板塊化陶瓷掛片重量輕，更換時只需將已壞掛片替換即可，操作簡便，安裝時間短，不需任何專用提升設(shè)備，降低了勞動強(qiáng)度。