回转窑窑筒内耐火砖砌筑要求及厚度的确定

水泥回转窑在不断变化和技术进步的同时，工艺也在不停的变化，在回转窑生产过程中的操作水平同时制约着窑衬周期的提高，其中主要的问题包括看火工的整体素质的升高。

热应力主要表现在火焰的强弱以及过热所引起的温度的改变。回转窑在运转的时候，所出现的时而停止，时而运转，掉窑皮的情况，会使窑内温度发生较大的变化，另外，回转窑在正常运作时，被燃料所浸没的耐火砖整体温度会有所降低，相对的暴露在火焰中的耐火砖的整体温度却会升高许多，周期性的不断变化着，很容易形成热疲劳。窑衬的应力一旦得到集中，就会造成耐火砖的开裂以及破坏。湿式喷射浇注料中为独特的，则是在水泥回转窑内进行喷射施工时还要另外添加一定的促凝剂，并在其作用下，浇注料会因流动性的快速消失而依附于施工面上，很大程度上降低了材料的回弹率。湿法喷射技术的优点就在于它不需要支模，工作起来比较迅速且高效。到目前为止，国内在水泥回转窑耐火材料中运用此技术的大型企业有不少，同时取得了很好的成效。典型的部位预制工艺从经过实际应用经验，我们可以了解到采用水泥回转窑的部位浇注料预制工艺，能够在很大程度上提高浇注料的施工效率，再配合适宜的耐火材料，就可以使其寿命延长许多，这也正是水泥回转窑主要部位施工的前进方向。热态修补工艺也就是我们所说的借助于热态修补装置，将事先准备好的修补材料，在一定的压力作用下运送到水泥回转窑内需要进行修补的位置，同时使用于高温修补的耐火材料的施工技术得到补充，此项工艺的特点也是施工起来比较方便，并不需要停窑进行。

回转窑耐火砖厚度的确定

现在常用的砖型根据厚度不同主要有VDZ、ISO两种砖型标准,根据《规程》推荐VDZ标准主要用于碱性砖,ISO标准主要用于硅铝质耐火砖,这两种标准各有优缺点,经过40来年的使用,证明是很好的,是能满足使用要求的。一般情况下我们就按照《规程》推荐标准来选择砖型,但我们也尝试将VDZ标准用于硅铝质耐火砖(如硅莫砖、抗剥落高铝砖),也取得了满意的效果,克服了ISO砖型的部分缺点。对于VDZ标准因锥角较小而容易掉砖的问题,因某品质高温胶泥的推广而得到了很好的遏制。

但对于我们来讲,能否有比这两种方案更好的方案呢?在天津院陈友德教授指导下,我们分析VDZ、ISO两种砖型标准制定的历史背景和工艺特点,也尝试使用一种新的砖型标准代替上述两种标准,目前正在进行工业试验,效果有待考证。

(1) 用VDZ标准等中间尺寸的优点,结合ISO标准π/3的思路,将耐火砖的等中间尺寸调整为100π/4,即78.5 

mm,因为其中间尺寸的厚度与π相关且窑径一般都是100 

mm的整数倍,100可以整除4,所以每环砖的数量应该是整数块,理论上讲可以不再使用锁缝砖(实际砌筑时会受砖型尺寸制造误差、筒体椭圆度等因素的影响而需要使用锁缝砖,但数量会减少),方便砌筑,为减少锁砖的数量和砖型创造了条件。锁缝砖厚度尽量大于标准砖的厚度,以规避砌筑规范中打锁砖钢板位置的规定。

(2) 砖型尺寸参数中尽量避免1 mm以下的数值,即以mm为单位的整数,方便记忆和现场测量、工厂管理等。

(3)适当增加耐火砖的厚度,将原VDZ标准的厚度71.5 mm增加到78.5 mm,厚度增加了7 

mm,增加9.79%,每环砖的数量减少了约10%,单块砖重量仅增加了10%(200 mm的镁铁砖重量约为9.20 kg,220 mm的镁铁砖重量约为10.12 kg),在保证整个砖体的弹性降低不多的情况下,将ISO砖的重量降低了很多,工人劳动强度会大幅降低,同时比VDZ标准增加不多。

(4)可以适用于碱性砖、硅铝质耐火砖砖等水泥窑的所有砖型,可以替代ISO、VDZ两种系列砖型。

(5)适用范围为窑径Ф3.3 m~Ф6.2 m,至于更小的窑和更大的窑,另作考虑。

回转窑窑筒内耐火砖的砌筑要求

窑筒内的耐火砖需要严格按基准线来砌筑，没有基准线就没有砖衬的质量可言。一定要认真做好放线工作，不能马虎，更不能省略了放线这道工序。严格地按这些线砌筑耐火砖，不但能保证砌筑质量、而且还能加快砌筑速度、并使锁砖处的每环砖尾相对，便于锁砖。

回转窑和筒式冷却机内的耐火衬里，处于长期的转动之中，承受着机械应力、热应力和化学侵蚀的综合破坏效应。一旦某个环节处理不当，极易使砖衬迅速损坏。为了延长窑衬使用寿命，尽量减轻或避免这些损坏因素的作用，对耐火砖的砌筑有以下基本要求：

(1)砖衬与筒体可靠地同心。这就要求把砖衬尽可能砌得很紧，不论在冷态下还是在热态运行中每圈砖村的顶部与筒体间都要充分紧贴，没有缝隙;每环中相邻两砖的楔形面之间也完全接触;每块砖中，大头的4个角，与筒体都完全接触。这样，破坏应力便能均匀地被分散在砖衬中的所有部位，不存在局部应力集中的现象。

(2)把握好锁砖区的施工质量，不使锁砖区成为整个窑衬中的易损坏的薄弱环节，为了与国际接轨，目前也实行了用两种主砖搭配来砌筑窑体衬里的砖形标准。碱性砖应采用较薄的B型(或称VDZ型.VDZ为全德水泥厂协会的简称);高铝砖和粘土砖应采用较厚的π/3到(或称ISO国际标准型.国家回转窑用砖形标准中亦称A型砖)，另外，还要再配置两种不同尺寸的锁砖。这样，在实际砌筑中便有包括两种锁砖和两种主砖的4种砖可以接需要进行组台，作锁砖之用。

如果锁砖不当，将使锁砖区成为整个窑衬中易被损坏的环节，所以各个砖圈的正确锁缝极为重要，要求：只能用原砖锁砖，而不得使用在楔形面上做过加工的加工砖;需要用几块薄形的锁砖时，不要将它们在轴向或环向上连续并排使用，要用标准的主砖将它们隔开;用钢板锁缝时，每条缝内只允许使用一块钢板.钢板的一边需磨尖，其厚度不大于3mm;如需用几块钢板来锁砖.同样应把它们均匀地分布在整个锁砖区内，要尽量避免在薄型的锁砖边打入钢板。

(3)尽量减少钢板的用量。钢板在氧化后体积膨胀约一倍，必然挤压与其相邻的砖，容易使砖开裂剥落。

(4)正确处理好砖缝。在用耐火泥浆(湿法)砌筑回转窑及筒式冷却机内的耐火砖时，除了镁质砖的环向灰缝外，各方向上的灰缝皆应控制在1~1.5mm以内。镁质砖的纵向端面上经常贴有一块2mm厚(砖长的1%)的纸板，这是留做膨胀缝用的。不论用湿法还是用干法砌筑镁质耐火砖时，该面中(环缝)都不使用泥浆..

用干法砌筑高铝砖时，环缝和纵缝中都不使用泥浆，砖与砖之间要砌得尽量密实;而对于镁质砖，纵向缝内往往需要使用约lmm厚的钢板来砌筑，环向缝内仍须留设膨胀缝(用加2mm厚的纸板留设)。干砌时，遇到窑体不规整的地方，要及时改变理论配比或用适当的泥浆作补偿调整，以求使砖的大头总是紧靠窑体。

(5)砖缝应横平竖直。环缝偏差每米不允许超过2mm，全环长度偏差不超过8mm;纵缝偏差每米不得超过2mm，一个施工段长度(通常为4m左右)内不超过10mm。

(6)严禁使用铁锤砌砖。耐火砖是脆性材料，禁不起刚性材料的冲击，需要使用木锤、橡皮锤等柔性工具砌砖。回转窑内的耐火砖可用环砌法或交错砌筑法砌筑。目前普遍使用的砌筑方法是环砌法。

环砌法的优点是：每个独立砖环都砌得很紧，可独立地稳固存在。这既有利于施工和检查，还有利于拆除和检修，特别有利于用来砌筑经常换砖部位的砖衬。

交错砌筑法的优点是：砖与砖之间相互交错结合，在窑体不够规整的小型窑上可有效减免经常掉砖的麻烦。但是，该方法的砌筑和检修都不方便。目前国产耐火砖外形规整性不够好，使用该法砌筑的砖衬质量难以保证，所以只有很少数的窑内使用交错砌筑法。

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