控制施工细节 提高水泥窑用耐火材料使用寿命

摘要:
　　随着我国大型预分解水泥窑相关技术及配套设备的快速发展和日趋完善，我国水泥行业整体技术水平已经接近或达到国际领先水平，但国内耐火材料的整体使用寿命与国外技术相比还有一定差距，究其原因除了耐火材料生产企业产品研发水平外，还与耐火材料整体施工水准，及人们对施工质量的重视程度有较大关系。
　　笔者通过对国内水泥生产企业的长期走访，发现大部分水泥企业存在着以下几种制约耐火材料使用寿命的情况：第一，生产任务重、维修时间紧的情况，一部分水泥企业对耐火材料配套及施工方面重视程度不高，存在着耐火材料配置不合理、重复停窑检修的情况；第二，国内耐火材料施工队伍的整体技术水平参差不齐，除一些大型水泥集团有相对比较稳定的维修队伍外，大部分中小水泥企业要靠外协施工队来检修或更换耐火材料，因此不同程度地制约了耐火材料的整体施工质量；第三，由于大部分水泥企业实行耐火材料供应与施工分离的方式，有些施工队对耐火材料的性能和施工要求了解甚少、专业化水平低，很难保证耐火材料的施工性能和使用寿命。同时，国内水泥行业耐火材料施工的技术方案和施工规范，比电力和石化行业宽松，整体施工质量的细节抓得不够。另外，一些应用技术比较好的施工方案，在目前的大环境下很难进行实施。以膨胀缝施工为例：
　　其一，在施工设计中，一般结合耐火材料的高温性能，一米留设一道Z字形膨胀缝，在施工中采取间隔一米浇注一米的方式，膨胀缝采用具有一定厚度的陶瓷纤维棉。这种施工方式，可以保证耐火浇注料膨胀缝的施工质量，但施工进度相对较慢。其二，由于上述施工方式施工进度慢、施工周期长，有些施工队采用木质三合板留设膨胀缝的方式。采用木质三合板预留的膨胀间隙，三合板在高温烧尽后留下一道缝隙，如果耐火材料不能完全抵消膨胀缝隙，耐火材料在长期运行状态下会产生裂纹，容易从裂纹处窜火发生事故。
　　笔者认为，采用陶瓷纤维棉做预留膨胀间隙填充物，可以有效保证施工质量，一方面是陶瓷纤维棉具有良好的绝热保温性能；另一方面陶瓷纤维棉可以起到预留膨胀间隙填充物的作用。耐火材料的使用寿命、使用周期，与耐火材料自身性能及施工质量有很大关系，特别是耐火浇注料，由于它是半成品材料，其使用效果与施工质量的优劣关系更大，行业内有称“三分材料，七分施工”的说法。因此，耐火材料的施工一定要严格按照施工规范，控制每一个环节、每一个细节。以耐火浇注料为例，施工中应严格控制以下细节：
　　1.加水量。一般耐火浇注料在出厂后都会提供一份施工说明，其中对浇注料在施工中的加水量有明确规定。在实际施工中，一定要控制搅拌过程中的加水量（最好不要超过推荐值的上限），保证浇注料有足够的流动性，但又不能让浇注料流淌。如果只为了方便施工，对加水量不进行要求，那浇注料的整体性能将会大打折扣，为浇注料强度随加水量多少的变化情况。
　　2.搅拌时间。浇注料搅拌时间与施工时的加水量有密切相关，一般要求搅拌时间控制在3~5min，搅拌机转速最好在19转/min以上。在相同加水量的前提下，搅拌时间越长浇注料的流动性越好。
　　3.锚固件的焊接和热膨胀处理。锚固件的焊接环节，首先应保证其布置合理，受力方向符合要求；同时，焊接所用的不锈钢电焊条要按照规范要求执行，焊缝应做到光滑而饱满，并要做好锚固件的热膨胀处理。
　　施工中应注意：①模板的选择和支设。施工模板无论采用木模板或钢模，都要满足强度的要求；支设过程中要严格按照图纸尺寸来执行，振捣过程中不能出现鼓模、涨模、跑模的情况。②浇注料的养护。浇注料的带模养护时间和脱模养护时间应符合规范要求，一般在环境温度5℃~35℃情况下，带模养护时间不低于24小时，脱模养护时间不低于24小时，才能保证浇注料的早期强度。③浇注料的烘烤。浇注料在使用前一定要进行烘烤，烘烤应满足烘烤制度，保证浇注料中的自由水和结晶水能够充分排出，以免在投料或使用的前期出现“脱皮、爆裂”情况，以影响浇注料的正常使用。对于一些特殊的部位，最好在整体烘烤之前进行单独的烘烤，对于一些关键（如前窑口、窑头罩、冷却机的热段等）部位可以使用竹筷子预留排气孔。耐火砖施工环节应注意：火泥的正确搭配、泥浆的饱和度、灰缝的控制；回转窑内耐火砖砌筑应注意：锁砖的排列和布置、控制锁砖板的插缝和位置。
　　总之，在耐火材料的砌筑过程中，一定要从每一个细节、每一个环节进行严格控制，只有这样才能保证施工质量，也才能保证耐火材料的使用寿命。在此，有必要提一下“通达耐火系统”，它是集耐火材料设计、研发、产品制造、工程施工等于一体的服务链，保证了整个系统的完整性。