链篦机-回转窑球团用耐火材料

链篦机-回转窑球团技术是采用链篦机干燥预热生球、回转窑固结焙烧球团、环冷机冷却的球团生产先进工艺，该工艺二次能源利用充分，环境清洁，球团质量高，能耗低，能有效地降低高炉焦比，使高炉炉料结构更加合理，提高高炉有效利用系数，经济效益和环境效益较好。
1链篦机
链篦机作为球团干燥预热的设备，工作温度一般在1000℃以下。预热一段（高温段）炉墙工作层采用的是整体浇注，炉顶是耐热预制块。预热二段炉墙及隔墙采用粘土砖、轻质耐火砖或粘土浇注料作为工作层，炉顶采用的是粘土浇注料。链篦机机头密封罩喷涂层，大溜槽刚玉耐磨砖。配风管采用的是整体浇注而成。链篦机篦床下面的风箱工作面浇注了一层50～100mm厚度的耐磨浇注料。根据几年来的生产实践和检修经验，比较容易损坏的耐火内衬主要有：链篦机炉墙开裂倒塌，机头烟囱下口（大放散）剥落，大溜槽刚玉砖局部断裂磨损严重，配风管局部剥落，风箱浇注料局部剥落等。
2回转窑
回转窑是球团生产的关键设备，主要功能将经过干燥的生球团均匀烧结成熟球。由于生产过程中匀速转动，窑内耐火内衬承受着高温振动、球团渣块撞击、渣铁侵蚀等恶劣工况，窑内渣瘤严重，窑衬容易出现局部破损进而烧红窑皮钢板，钢板高温产生变形后又进一步加快该部位耐火内衬的烧损、剥落和串气断裂。尤其是窑头窑尾锁口，温度场变化大，受到的冲击力也非常大，且是长期持续性的，局部内衬损坏严重，常出现内衬剥落后卡口贴暴露在料层下，时间不长容易烧毁漏球，因此每次定修该处都是重点检修部位。回转窑窑头烧嘴伸入窑体的部分，上口耐火内衬受到球团及渣块的撞击，上部瓦块断裂震落，上覆浇注料也会很快就被损坏。
3环冷机
环冷机是烧成后球团的冷却设备，同时也是体现链篦机-回转窑系统节能的关键设备。冷却球团后形成的高温空气经回热管道流向链篦机，对生球进行干燥预热，大大提高了燃料的热效率和能源的综合利用系数。环冷机内衬结构主要包括：受料库、环冷下炉墙栏板砖结构、上炉墙整体浇注结构、隔墙及回热管道出口。其中受料库顶端耐火砖砌体、前墙九型砖及后挡墙平料砣、内侧墙水冷梁等处浇注料由于受到从回转窑落下球团的直接冲击，容易损坏；环冷机上炉墙整体浇注料，由于其底部托板在高温下烧损变形，产生了炉墙裂缝，进而导致炉墙局部剥落甚至垮塌；环冷下炉墙栏板砖在转动的过程中，少数球团会夹进栏板砖之间的间隙，导致将栏板砖挤胀变形断裂；回热管道出口受高温气流冲刷，原先整体浇注的浇注料不断剥落，露出管口钢板，加快出口段耐火内衬的损坏。
4回热及除尘系统
回热系统包含从环冷机高温和低温段引出通向链篦机预热生球团的2趟管道，其内衬原设计为整体浇注成型，管道局部受高温气流长期冲刷出现剥落情况。除尘系统包含除尘器（2台）和除尘管道。除尘器内上部炉墙砖衬长期生产后会出现局部掉砖现象。
5耐火材料内衬检修及长寿命应用探索
由于链篦机-回转窑系统涉及设备及构件庞大，耐火材料种类众多，工况恶劣，因此其耐火内衬需要定期检修，以维持球团安全生产。
5.1链篦机内衬检修大溜槽刚玉砖的更换，通常采用挖补的方式进行。由于处于高温区，该部位一般在停火冷却24h后方可作业，且主抽风机不得停运。链篦机预热一段（高温段）炉墙，原设计为整体浇注。由于该部位高温，振动激烈，气流冲刷，墙体出现剥落、开缝甚至倒塌。过去在突发炉墙倒塌时，为抢时间，采用了焊接锚固钉喷涂造衬的方式进行修复。由于喷涂厚度达到300mm，没有足够的时间进行养护和烘炉，导致投入生产后时间不长就出现开裂，随后局部塌落。于是又采用了砌筑耐火砖的方式进行修复，以便在没有养生时间、烘炉时间极短的情况下能够迅速投产，保持较高的砖衬强度。这种方式耐火砖墙体本身强度和耐火度足够，但是墙体和钢板之间的粘接强度却大大降低了。结合以往施工经验和教训，决定采用耐火砖加锚固结构的方式进行修复，即砖墙水平和高度方向每隔一定距离，错位设置锚固结构，该结构由锚固砖、浇注料组成。采用这种方式，修复后的炉墙使用1年以上未出现问题。链篦机烟囱及配风管下口浇注料剥落，已经无法按当初设计时的方案再次支模浇注，检修时选用高性耐火喷涂料、采用喷涂造衬的方案，很好地解决了这个难题。链篦机篦板下风箱浇注内衬，采用耐磨涂抹料，人工涂抹完成修复工作。
5.2回转窑内衬检修
回转窑内衬检修，考虑到窑体降温和排大块渣瘤的要求，一般至少在30h以后方可停窑。窑头窑尾损坏部位锁口料的拆除修复，由于该部位耐磨、抗震、耐冲击等技术要求，通常采用的是刚玉质钢纤维浇注料，耐压和抗折强度较高，拆除难度十分大。考虑到施工工期紧张，该部位浇注时模板支设要求可连续作业。在第一次进行窑头锁扣料全部拆除修复时，为赶进度，搭设了类似摩天轮的架子，支撑住木模板，边支设边浇注，养生时间不超过0.5h即可转窑进行下一段施工。根据吊模原理，在局部拆除修复时，则采用了设置挂件，吊挂模板的方式支模。该方案与“摩天轮”方案相比，无需搭设架子，加快了施工进度，物流通道更通畅，作业空间更大。回转窑窑体耐火内衬的局部检修，必须确保检修部位窑体上方无渣块等残留物，避免坠物伤人。采取拆除一块，修复一块，稳步推进的方式进行，切忌拆除一大片再砌筑的方案，防止出现塌方事故。
5.3环冷机内衬检修
环冷受料库由于工况最为恶劣，耐火内衬损坏最为严重，因而是每次检修的重点。该部位的检修特点是环境温度极高，作业空间狭小，高空作业。受料库顶端考虑到检修后即投入运行的原因，一般还是采用砌筑耐火砖的方案；前墙九型砖处修复，在缺少九型砖备件的情况下，曾改为整体浇注，也使用了半年以上；后挡墙及侧墙水冷梁，采用安装铁皮盒子的方式作为模具浇注，可节省模板拆除时间，加快施工进度。环冷下炉墙栏板砖结构，由于炉墙钢板已经变形，大修时底部由纤维毯改为浇注料，确保组装时不至于产生错位，或者在组装后由于底部纤维毯压缩导致栏板砖之间出现超标砖缝。上炉墙整体浇注，利用底部钢托板，采用吊模原理挂设木模板，避免在环冷机台车上搭设脚手架支持模板，影响物料运输通道的顺畅，占用有限的作业空间。回热管道出口及隔墙底部耐材剥落，采用喷涂造衬的方式可快速修复。
5.4回热和除尘系统内衬检修
回热管道原设计为整体浇注成型，检修时，无法再行支模浇注，因此改为喷涂造衬。除尘器炉墙为砌砖结构，上部炉墙受气流扰动而发生掉砖现象，为增强砖墙整体强度，上部炉墙在检修时焊接锚固件，整体浇注成型。除尘管道则采用喷涂造衬的方式修复。
6对链篦机-回转窑耐火材料长寿命应用的一些想法
根据对该系统多年来的检修实践，建议耐火材料科研机构或耐火材料生产厂家对易损部位耐火材料的长寿命应用，做进一步理论和实践研究。建议球团厂对所用耐火内衬的结构和材质进行有针对性的研究。
（1）是各部位检修时所用不同类型喷涂料的耐磨性、急冷急热性、热震稳定性及抗折强度等性能有待进一步提高。
（2）回转窑锁口料材料，在检修工期紧的情况下，必须采用免烘烤快干料，以便施工完毕一段后，可以尽快转窑以便进行下一段修复。
（3）环冷栏板砖螺栓对应的炉皮开孔尺寸误差，应由原设计的2～3mm，扩大为5～8mm，便于栏板砖组装，同时要求配置定制的异型螺栓垫片，或者点焊住螺栓螺帽，确保连接稳固，在台车转动时不会发生振动偏移。
（4）建议环冷上炉墙下口设计成带下突结构，尽可能的拦住即将窜入栏板砖上口的球团，同时也保护了水封或沙封结构。