煤矸石燒結磚隧道窯吊頂經常出現的問題有哪些及解決

　　平吊頂是大斷面隧道窯的重要組成部分，也是隧道窯的薄弱環節，在許多設計、建設和操作時，都將其作為重點予以考慮。但是，許多隧道窯投入生產后，窯頂脫皮、掉塊現象仍然普遍，有的隧道窯在使用不到兩年吊頂板就出現了脫落現象。究其原因，既有結構不合理、吊頂板質量差的因素，又有使用單位缺乏對煤矸石原材料性能、窯爐操作工藝的深刻認識‘導致焙燒操作出現偏差從而對吊頂板產生危害。有些危害在短時間內沒有表現出來，但隨著時間的推移，危害累積達到一定程度時，就會對隧道窯密封和操作產生較大損害，給企業造成嚴重的經濟損失。

　　1、煤矸石中有害物質對吊頂板耐火材料的危害

　　隧道窯吊頂板為耐火混凝土吊頂板，它是由硅酸鋁水泥與不同粒度的耐火骨料預制而成，其耐火度為1300℃，而煤矸石隧道窯產品一般來說最高燒結溫度為1050℃，所以在正常焙燒使用中，吊頂板是絕對安全的。

　　在焙燒過程中對吊頂板影響最大的是煤矸石中的硫、鉀和鈉的化合物，高溫下這些有害物質隨煙氣侵蝕吊頂板，與吊頂板中的耐火材料發生物理化學反應，生成新的低熔礦物，而新生礦物在體積上會出現不同程度的膨脹，致使吊頂板剝落及開裂，并且隨著這種化學反應在不斷重復，剝落現象也越來越嚴重。

　　另外，有些新生低熔礦物可使耐火材料結構變得疏松，這樣耐火材料就失去它原有的特性，其強度、熱傳導及彈性系數等物理性能發生一系列變化，致使耐火材料的使用壽命變短。

　　在隧道窯中，預熱帶高溫段和焙燒帶部位的吊頂板受影響最為嚴重，隨著溫度升高，這些有害元素的化合物在煙氣中的濃度會增大，對耐火材料的侵蝕也就更為強烈。在預熱帶和冷卻帶的低溫段，有害物質對耐火材料損害較小，所以，在出窯時窯車面上雖然可以經?？吹降袈涞牡蹴敯逅閴K，但在隧道窯兩頭很難觀察到吊頂板被損害的現象。

　　2、煤矸石原料中有害物質對吊頂板金屬吊鉤的危害

　　煤矸石中的有害物質不但損害吊頂板的耐火材料，也嚴重損害吊頂板的金屬構件。特別是含硫煙氣，透過膨脹縫、耐火襯料的裂縫，對其侵蝕，使吊鉤一層層銹蝕剝落，最后失效，導致吊頂板整體脫落。近幾年，為了防止金屬吊鉤銹蝕，有的吊鉤改用耐高溫不銹鋼材質，以防止吊鉤的腐蝕。但是，從脫落的頂板來看，耐熱不銹鋼吊鉤埋入吊頂板部分腐蝕依然嚴重，特別是吊鉤彎鉤部分，銹蝕深度可達1mm，吊鉤上部，暴露在空氣中的部位銹蝕較輕。銹蝕部位周邊為黑色氧氣層，其強度很低，與周邊耐火材料分離，失去錨固拉結作用，導致吊頂板脫落。究其原因，除有害煙氣對吊頂板的耐火材料侵蝕導致金屬吊鉤與含硫煙氣密集接觸產生銹蝕外，也有耐熱不銹鋼材質本身原因：1耐熱鋼制造過程中不可避免地帶有硫元素；2在耐熱鋼制造、冷卻的過程中，鋼鐵中出現鉻移動，部分取代硫化錳中錳的位置，進而造成該處附近鉻的含量變低，而當鉻的含量低于13%時，耐熱不銹鋼就會生銹；3耐熱鋼吊鉤加工時彎鉤部位受熱、冷卻，破壞了原有的化學結構；4耐熱不銹鋼是靠其表面形成的一層極薄而堅固細密的穩定的富鉻氧化物防護膜，防止有害物質滲入從而獲得抗繡蝕的能力。但是，如其受到外力作用，薄膜遭到不斷地破壞，尤其在含有大量硫化物煙氣中，則可引起化學腐蝕。除上述原因外，隧道窯的溫度對耐熱不銹鋼吊鉤影響也極大，溫度升高，腐蝕速度會顯著增加。

　　3、不當操作對隧道窯吊頂板的危害

　　根據煤矸石有害物質在隧道窯各段不同時期的反應情況來看，危害主要部位集中在預熱帶后段和焙燒帶之間。這是由于煤矸石磚坯在此帶燃燒，窯溫不斷升高，釋放的有害物質濃度較高，在高溫高濕條件下，有害物質是伴隨著隧道窯煙氣對吊頂板進行侵害。煙氣是主要載體，如能有效、合理地控制煙氣對吊頂板的侵入，也就減少了有害物質對吊頂板侵害的幾率。如果隧道窯采用正壓操作，含有大量的煙氣會透過吊頂板縫、耐火襯料的縫隙外溢，在耐火材料和金屬構件周圍形成有害氣體密集區，這就給有害物質的損害作用創造了條件。

　　隧道窯燒成制度紊亂也會影響吊頂板的使用壽命。由于煤矸石原料熱值不穩定，使進入隧道窯的磚坯熱值變化很大，進車時間不正常，造成隧道窯溫度不穩定。特別是在燒結帶，由于隧道窯吊頂板強度在1000℃左右時強度很低，而窯內溫度不穩定會造成吊頂板周而復始的膨脹收縮，這就是其強度遭受嚴重破壞。

　　4、如何減少隧道窯吊頂板危害

　　在隧道窯設計特別是吊頂板的耐火材料選擇上，要針對煤矸石原料中的有害物質，吊頂板的高溫性能、抗腐蝕和抗氧化還原選擇優質耐火材料。

　　對吊鉤材料、加工、吊鉤防腐以及吊鉤葫蘆的裝配方法及裝配質量予以改進和控制，以減少有害物質的侵蝕。

　　在隧道窯操作時，采用微正壓燒成，將零壓點控制在焙燒帶后段，使預熱帶到焙燒帶大部分呈負壓，煙氣在排煙機作用下，隧道窯和管道抽出，有害物質只接觸到耐火材料表面，對吊頂板內部結構和埋設在耐火材料中的金屬構件侵害減少，從而延長隧道窯吊頂板的使用壽命。

　　確保原料熱值和進車時間穩定，嚴格執行隧道窯熱工操作制度，對焙燒曲線合理調控，以減少溫度制度紊亂對吊頂板的損害。隧道窯操作時，不但要考慮制品的燒成因素和條件，更要考慮磚廠的最大熱工設備---隧道窯的適應因素，把對設備的損害降到最低，才能從根本上保證產品的質和量。

　　煤矸石中的有害物質成分比較復雜，在隧道窯焙燒過程中揮發并伴隨煙氣對隧道窯產生侵害，其中，對吊頂板耐火材料和金屬吊鉤造成直接損壞是鉀、鈉和硫等元素，給損害創造條件的是不合理的焙燒操作。因此，改進吊頂板材料，特別是金屬吊鉤設計、加工方案，提高施工質量，運用正確的焙燒操作，是可以減少有害物質對隧道窯吊頂板損害的。

　　5、窯體與窯頂的維護與保養

　　煤矸石隧道窯一般生產家均采用斷面較大的窯型。大斷面隧道窯的窯頂，均采用輕質耐火混凝土板吊頂結構。耐火混凝土吊頂板是用硅酸鋁水泥做膠結劑，與多孔高鋁耐火骨料和細粉按一定的配合比，經加水、成型和養護后預制而成。她的特點是體積密度小、重量輕；導熱率低，隔熱性能好；熱后線變化小，穩定性能好，它的使用溫度為1300℃～1350℃。

　　輕質耐火混凝土吊頂板極易損壞。尤其是在投產點火烘窯階段，如果烘窯溫度和升溫速度控制不當，則吊頂板易產生裂紋、表面剝落和強度急劇下降。因此，烘窯是輕質耐火混凝土頂板使用中的關鍵環節。窯爐的主要作用是排除窯體與吊頂板中的游離水、化學結合水，并獲得高溫使用性能。

　　輕質耐火混凝土吊頂板的使用中應特別注意輕質耐火混凝土吊頂板中硅酸鋁水泥的含量，含量越高烘窯越容易出現裂紋、表面剝落和強度降低等問題。因此，烘窯的溫度與升溫速度，應依據輕質耐火混凝土吊頂板的熱工性能而定。在窯爐運行中，要保持窯內溫度穩定。操作人員要注意觀察，若發現出窯的窯車上面有掉落物。則應查找原因，并采取相應措施。

　　窯體易損壞的部位是窯墻和曲封磚，損壞的主要原因是窯車的碰撞與摩擦等機械損傷。特別是當窯車塌車時，塌落的制品在冷卻帶冷卻強度提高后，極易把窯墻與曲封磚擠破。因此，要在碼坯、干燥、焙燒等環節注意操作，嚴防倒垛事故。一旦在隧道焙燒窯內出現塌車倒垛事故，則要在冷卻帶的抽熱風管口把塌落在靠近窯墻的制品掏出來。為此，抽冷風管應設帶盲板的三通管，需要掏磚時，打開三通管的盲板即可方便操作。最好在冷卻帶與焙燒帶之間加一個高600mm、寬400mm的事故處理孔，需要時，只要把堵塞的耐火磚拆出來即可使用。