技术 | Φ5.2m回转窑17.5m处红窑事故的处理与预防

回转窑内部砌筑有不同规格、型号、品种的耐火砖，在回转窑系统正常生产煅烧时，能有效地保护回转窑外筒体不受损坏。但在实际生产中，耐火砖的使用情况却不尽人意，使用寿命不能达到预期。MM公司一年里因回转窑内耐火砖脱落的事故造成停回转窑时间92．7h，直接损失熟料产量约2.8万t，点火用油8 t，材料维修与筑炉人工费用约30万元。本文结合MM公司一次回转窑烧成带17．5 m处红窑事故，分析烧成带耐火砖脱落的原因，并提出预防措施。

1 事故的发生

2016年2月18日5时36分，化验室荧光分析人员从回转窑下经过去人窑斗提取生料样品时，发现回转窑简体外表面有300×400见方的红色亮光(见图1)；随即将现场情况通知中控室窑操作员，中控室窑操作员立即查看筒体扫描仪画面，发现回转窑烧成带17．5m处温度高至500℃；现场用点温计测量，数据显示17.5 m处温度为512℃(面积300×400左右)，该位置环向其他区域温度不高，温度为335℃。相关人员搬来一台风机，对准该部位吹风；中控操作员将头煤由原来的16．5 t／h减至10 t／h，回转窑减料至400t／h。经过45min的窑皮补挂，现场岗位测量17.5 m窑简体表面温度仍偏高(510℃左右)。最后运行部领导决定于2016年2月18日6时30分停窑处理。

2 原因分析

当回转窑内物料倒空，窑内温度降下来以后，工作人员进入回转窑内进行耐火砖、窑皮的检查工作，发现以回转窑17．5 m红窑处为中心点附近左右近2m窑皮偏薄，厚度不足150mm，同时发现17．5 m红窑处掉砖面积约1㎡ (砖品种为直接结合镁铬砖)，残砖厚度为43mm，见图2。

(1)查阅中控室窑操作员记录与画面数据等，发现2月18日0时5分，回转窑电流变化，掉窑皮情况多次出现，且篦冷机篦下压力与熟料破碎机电流均出现大幅度波动，总计掉窑皮时间2．45 h。当回转窑大量掉窑皮时，其实烧成带筒体外表面温度已经呈现不断升高的趋势，从筒体扫描仪上来看，0时46分回转窑烧成带17．5 m温度由335℃缓慢增长至440℃，长期在440℃的高温下保持近5 h，该时间段没有采取任何有效控制措施，最终导致该处耐火砖脱落，筒体温度升高至512℃(红窑)。由于中控室窑操作员没有注意观察筒体扫描仪显示曲线的变化，任由筒体温度不断升高，直至烧成带耐火砖掉落损坏。

(2)17．5 m处耐火砖已经使用1年3个月，残砖厚度135 mm(正常标砖厚度为220 mm)。该事故发生前，回转窑烧成带17．5 m处就一直有一台筒体冷却风机进行筒体冷却，说明该处筒体温度早就已经偏高，但是由于本身有窑皮的保护，所以在可控的范围内，温度不大于350℃，窑皮正常。当回转窑系统大量掉窑皮，且筒体温度升高时，没有及时进行多台风机冷却，保护窑皮增长。

(3)配料成分发生了很大的变化。由于该公司石灰石的采购主要以外购为主，石灰石质量很难保证均质稳定，尤其是在石灰石更换大堆时，生料成分波动最大。正常生产时，原料调配站的配料方案为石灰石、硅石、硫酸渣三组分配料。发生回转窑掉砖事故前，原料调配站的配料方案由原来的三组分变为二组分配料：石灰石和硫酸渣。同时从出立磨的生料成分率值来看，生料的水硬率偏低，铝氧率偏高。这样一来在同等煅烧情况下，回转窑内的熟料液相量增加，使烧成带窑皮不稳定，提高了烧成带窑皮脱落的可能性。

(4)检查窑头燃烧器，发现窑头燃烧器断面无结焦现象、痕迹，询问其他工作人员，在回转窑正常生产阶段，窑头燃烧器一直在窑口外面煅烧28(距窑口间距100mm)，燃烧器头部无积料、断面无结焦。这样一来就可以肯定，燃烧器喷出火焰没有变形，火焰处于正常完整性燃烧，不会伤及窑皮。

(5)工段内管理人员思想意识淡薄。由于该公司烧成工段无工艺技术管理人员。在耐火砖使用到后期、配料成分发生变化、窑皮大幅度脱落时，没有进行有效的分析、正确的指导，最终导致耐火砖损坏。

3 处理过程

回转窑烧成带17．5 m处耐火砖整体损坏严重，损坏面积较大(1㎡左右)，损坏处周围的耐火砖残厚较薄(45mm)，不可能进行暂时性的挖补修复。如果在这么薄的残砖上进行挖补，新砌筑耐火砖不能牢固稳定，容易脱落。对此我们将该段耐火砖进行整体更换，周围耐火砖残厚≥110mm进行保留，这样一来具体更换部位为16．0 m～21．2m。本次耐火材料的砌筑施工，必须严格按照公司规定的相关制度进行施工、砌筑、监督、技术指导，必须做到以下几点：

(1)施工前必须对窑简体进行全面检查，将简体不平处(焊缝、打砖机损坏处)要进行打磨，窑内杂物打扫干净。

(2)砌筑放线：窑纵向基准线要沿圆周长每1．5 m放一条，每条线都要与窑的轴线平行。环向基准线5m放一条，施工控制线每1m放一条，环向线均应相互平行且垂直窑的轴线。

(3)砌筑基本原则：三贴紧原则，即砖大面与简体之间、砖面之间、环面之间保证100％贴紧，表面平滑，要确保耐火砖与窑筒体在运行时可靠地同心。一定要避免耐火砖在砌筑过程中出现以下通病：爬坡、洗衣板、大小头倒置、抽签、错位、倾斜、蛇形弯、张口等。

(4)耐火砖砌筑到合拢时，在最后7～8块耐火砖位置，选择合适尺寸的锁砖和标砖进行合理搭配、锁紧。相邻环插锁砖要错开1～2块砖，一环锁砖数量不得超过4块，锁砖只能使用原状砖，不能使用加工砖，锁砖不能连用，且要与窑筒体贴紧。

(5)在耐火砖砌筑完以后，进行楔铁加固，楔铁厚度为3 mm冷轧钢板，要求平整、不卷边、不扭曲、无毛刺，每条耐火砖缝之间只能插入一块楔铁，每环锁紧楔铁不得超过4块，且要均匀地分布在整个锁砖区域内。

4 预防措施

(1)加强中控室窑操作员的责任意识，在回转窑出现异常问题时，中控室窑操作员能够及时、第一时间发现问题的所在，能够具备事故预防和处理能力。

(2)耐火砖使用到后期时，要多加关注窑皮变化情况，要通过调整窑头燃烧器、简体冷却风机以及配料方案，保证回转窑煅烧系统正常运行。对于耐火砖残厚较薄的地方，要严格控制窑皮厚度，不能出现烧成带窑皮过薄情况。

(3)稳定生料配料方案，严格控制所有进场石灰石的质量，不能出现进场石灰石质量不合格情况；同时在石灰石布料时，要求布料机均匀有序地布料，杜绝定点布料。

作者：张中国 张秀全

单位：冀东水泥(烟台)有限责任公司

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