迴轉窯被稱為水泥熟料線的心臟,耐火磚內襯質量的好壞直接影響迴轉窯的運行,因此迴轉窯的內襯砌築歷來是整個熟料線築爐質量控制的重中之重。筆者參與的某個國外工地,迴轉窯砌築期間,業主要求所有耐火磚溼砌(每塊磚側面都要抹上火泥),在鎖口時,每一環耐火磚只允許打入2塊3mm的鋼板。投料第一天出現掉磚(迴轉窯少4.8mx74m,其中過渡帶36m位置尖晶石磚掉落3塊,燒成帶28.8m位置鎂磚掉落7塊)。
生產人員將掉磚部位用備用磚補好,同時逐環檢查尖晶石磚和鎂磚,根據實際情況打入鐵板。第二次點火後一切順利,11個月以後第一次整段更換耐火磚,對這次掉磚及補磚情況分析如下:
根據《GB50521—2014工業窯爐施工與驗收規範》14.1.9條規定:鹼性磚主要採用幹法砌築。按照我們的施工經驗,尖晶石磚和鎂磚都屬於鹼性磚,這一類磚是以幹砌為主的,除了極少部位需要調整耐火磚,避免出現「爬坡」的現象而使用少量火泥。如果每一塊耐火磚都抹上火泥那必然導致磚縫變大,極大地增加掉磚的風險。另一個原因是鹼性磚本身容易吸溼,火泥拌合不宜用飲用水,而水玻璃的熔點約為1100℃,低於燒成帶的溫度,用水玻璃拌合的火泥在生產過程中容易受熱融化掉落形成空縫。因此鹼性磚幹砌是經過大量實踐得出的經驗。
又據《GB50521—2014工業窯爐施工與驗收規範》14.1.15條規定:每環中使用的鋼板鎖片一般以不超過3塊最為合適,但是考慮到實際情況,本條仍保留原規範條文「每環鎖口區不應超過4塊鎖片」,耐火磚「鎖口」時打入鋼板是為了擠緊耐火磚,減少耐火磚之間的空隙,增強耐火磚整體性,確保在迴轉窯轉動的情況下耐火磚不出現「抽籤」和掉落。打入鋼板的數量取決於該環耐火磚是否鎖緊。
「鎖口」的關鍵步驟是架設千斤頂,利用液壓力量將耐火磚向兩邊擠緊。不同型號的耐火磚能夠承受的壓力相差較大。比如鎂磚在壓力加到15MPa左右就會被壓裂,矽莫磚能夠加壓到35MPa。因為壓裂的耐火磚必須廢棄,鎂磚加壓時的壓力必須控制在15MPa以內,這就意味著該環鎂磚在砌入最後一塊磚之前是存在空隙的。如果最後砌築的一塊磚是用木方墊著用大錘慢慢打入的,這個空隙會在很大程度上消失,這一環很多時候只需要打入1塊3mm鋼板;但是如果最後一塊磚是放入的,這個空隙依舊存在,這一環就需要根據實際情況打入3塊甚至更多的鋼板。
實際施工過程中,要求鎖口的最後幾塊磚進行仔細排列,儘可能保證最後一塊磚是打入拱內,但是調整過程中無法避免最後一塊磚比留出的空位小5~7mm,遇到這種情況常規處理是將最後幾塊鎖口的耐火磚打上火泥,將最後一個空位縮小,然後在慢慢打入最後一塊磚時相鄰的磚縫裡面的火泥被擠出,最後打入鋼板。
綜上所述,因為耐火磚本身強度不同,尺寸存在合理的誤差,施工技術有高低之分,片面強調少打鋼板只會造成磚塊的鬆動,留下後期掉磚的隱患。二次點火直至大修超過11個月,實踐證明了「鹼性磚幹砌」的操作可行性,為以後的國外工地施工帶來了便利,避免再次出現類似的問題。