回轉(zhuǎn)窯整體內(nèi)襯是用不定形耐火澆注料現(xiàn)場澆筑成型、經(jīng)烘烤后投入使用的耐火材料襯。與砌體內(nèi)襯相比，整體內(nèi)襯工程的影響因素更多、質(zhì)量控制更難。從內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到現(xiàn)場施工管理、內(nèi)襯養(yǎng)護(hù)烘烤，每一個(gè)工程步驟都會(huì)對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響。

內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)內(nèi)襯工程的指導(dǎo)文件，影響工程投用后的整體使用效果。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題無法在以后的施工中得到改善，必須加以重視。

1.1總體結(jié)構(gòu)

回轉(zhuǎn)窯高溫段(700℃以上)整體結(jié)構(gòu)以兩層為主，即工作層和隔熱層，這種結(jié)構(gòu)即可以保證內(nèi)襯的耐高溫性和耐磨性能，也可以減少筒體散熱，降低熱量損失;中溫段(450~700℃)和低溫段(450℃以下)可采用單層結(jié)構(gòu)。內(nèi)襯整體厚度在230~300mm為宜，外壁計(jì)算溫度必須在350℃以下。

1.2錨固方式及焊接要求

高溫段宜采用錨固磚和金屬錨固件相間的布置方式，中溫段、低溫段采用單一的金屬錨固件，布置間距不應(yīng)大于300mm;錨固磚和金屬錨固件的埋入深度應(yīng)控制在澆注料厚度的2/3處。錨固件太高，澆注料表層在熱應(yīng)力和生產(chǎn)物料的沖擊、磨蝕下容易損壞;錨固件太低，不能很好的起到錨固作用。

金屬錨固件可采用V型、U型、Y型或者X型，宜使用φ10~14mm圓鋼制作;與窯體的單點(diǎn)焊接長度不小于25mm，且應(yīng)雙面焊接;對(duì)回轉(zhuǎn)窯領(lǐng)圈附近的錨固件，采取增強(qiáng)根部強(qiáng)度的措施。

高溫段金屬錨固件宜選用2520材質(zhì)，中溫段選用304材質(zhì)，低溫段選用普通碳鋼。配套焊材分別選用A407、A302、J422型號(hào)焊條或同材質(zhì)焊絲。

1.3膨脹縫留設(shè)

根據(jù)選用的耐火材料的特性設(shè)計(jì)膨脹縫，一般情況下，周向不設(shè)置膨脹縫，軸向每兩個(gè)施工段留設(shè)2mm施工縫，并填充高溫彈性碳纖維材料。

金屬錨固件上采用戴塑料帽、包黑膠帶、涂瀝青漆或套塑料管等措施留出錨固件與澆注料的膨脹余地。錨固磚不得涂覆瀝青漆等易熔材料。

在窯軸向方向上，每隔500~600mm開設(shè)一道寬3mm、深40~50mm的凹槽，以利于內(nèi)襯表面的高溫膨脹，減弱澆注料表層的熱應(yīng)力。

1.4防止保溫層掏空的措施

在兩層結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯中，保溫層被掏空是比較普遍的現(xiàn)象。這種問題可以從設(shè)計(jì)上加以避免：

在金屬錨固件周圍20×50mm的區(qū)域內(nèi)不做保溫層，防止工作層開裂后高溫物料進(jìn)入燒斷錨固件。也可以采用區(qū)塊式的保溫層結(jié)構(gòu)，尤其在使用纖維制品做保溫層時(shí)這種方式更加易于操作。

在兩條澆注料的施工縫處，應(yīng)設(shè)置錯(cuò)臺(tái)，且錯(cuò)臺(tái)應(yīng)在內(nèi)襯厚度方向的中部以下位置，可以避免澆注料整體減薄后錯(cuò)臺(tái)處損壞及錯(cuò)臺(tái)失去作用。實(shí)踐證明，這種方法也是有效的措施。

人員機(jī)具準(zhǔn)備方面

為了保證施工的連續(xù)正常進(jìn)行，施工準(zhǔn)備必須做得充分、到位。

2.1人員準(zhǔn)備

施工人員應(yīng)于施工前組織到位，并對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行詳細(xì)的施工技術(shù)交底，對(duì)施工的關(guān)鍵點(diǎn)、難點(diǎn)、問題點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的交底，確保施工隊(duì)伍能夠正確理解設(shè)計(jì)圖紙。這些關(guān)鍵點(diǎn)包括：每個(gè)部位使用的材料、放線的準(zhǔn)確性、金屬錨固件的焊接質(zhì)量、模板支設(shè)的尺寸及牢固性、澆注料的加水量及攪拌、澆注料的振搗排氣、拆模前的養(yǎng)護(hù)時(shí)間等。施工的難點(diǎn)包括：錨固件的方向和焊接質(zhì)量、模板的加工方案、澆注料施工性的調(diào)整等等。經(jīng)常容易出現(xiàn)的問題點(diǎn)有：金屬錨固件焊接存在質(zhì)量缺陷、澆注料初凝后仍然使用、模板牢固性不夠?qū)е聺q模、養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠拆模導(dǎo)致澆注料開裂等。

2.2 水、電供應(yīng)

澆注作業(yè)時(shí)必須保證現(xiàn)場不能斷水、斷電。應(yīng)準(zhǔn)備儲(chǔ)水容器，儲(chǔ)水量應(yīng)足夠一次連續(xù)澆筑的使用量。應(yīng)與施工現(xiàn)場的供電單位協(xié)調(diào)好，臨時(shí)用電應(yīng)保證連續(xù)不間斷，必要時(shí)進(jìn)入一路備用電源。

2.3 關(guān)鍵設(shè)備備用

推薦使用1t以上的大型攪拌機(jī)，這種攪拌機(jī)故障率低，不僅使?jié)沧⒆鳂I(yè)的連續(xù)性有保障，而且可以提高作業(yè)效率。使用350L左右的攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)有備用的設(shè)備，防止攪拌機(jī)故障而導(dǎo)致施工中斷。插入式高頻振動(dòng)棒宜使用50mm直徑的棒芯，振動(dòng)棒是容易損壞的設(shè)備，必須有至少一套備用的振動(dòng)電機(jī)和棒芯。

現(xiàn)場施工管理方面

施工作業(yè)是將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為工程實(shí)物的過程，是參與人數(shù)最多、最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的過程。現(xiàn)場施工管理人員必須做好指導(dǎo)和監(jiān)督工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放線、支模和澆注等施工作業(yè)。

3.1 金屬錨固件焊接

金屬錨固件必須雙面滿焊于回轉(zhuǎn)窯筒體上，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選用焊材，焊縫高度滿足設(shè)計(jì)要求，保證焊接質(zhì)量，不得有漏焊、開裂、夾渣、咬邊等缺陷。必須分清各種材質(zhì)的錨固件，不可混用、錯(cuò)用。為了防止錯(cuò)用錨固件，應(yīng)在錨固件拆除包裝時(shí)采用噴漆的方法做出明顯的標(biāo)記。

3.2 澆注施工工藝

澆注施工宜采用直線條形多次多段式整體澆注工藝，該施工工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：澆注料的填料深度小，操作工人可以靈活地操控振動(dòng)棒，保證每一處的澆注料都可以振動(dòng)密實(shí)、排氣徹底，精確控制澆注質(zhì)量;模板支設(shè)在筒體底部進(jìn)行，使用短鋼筋即可固定模板，因填料深度小又而不易漲模;填料時(shí)只需將攪拌好的澆注料料從手推車內(nèi)倒入模板內(nèi)即可，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.3 物料攪拌

澆注料正式澆注施工前，應(yīng)由廠家進(jìn)行試攪拌[8]，以驗(yàn)證澆注料的施工性是否滿足要求，并對(duì)攪拌操作人員進(jìn)行培訓(xùn)、指導(dǎo)。應(yīng)使用強(qiáng)制攪拌機(jī)混合，操作要點(diǎn)如下：干料加入后，先干混3min，加3/4的水量濕混，混4min左右，視情況再加入剩下的水，但不得超過最大加水量。空氣濕度、環(huán)境溫度都會(huì)對(duì)澆注料的流動(dòng)性、初凝時(shí)間等施工性能造成影響，澆注部位及模板的干濕情況對(duì)所拌物料的要求也存在差異，攪拌操作人員必須能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整水和外加劑的加入量。在溫度變化較大的情況下，技術(shù)管理人員必須旁站監(jiān)督和指導(dǎo)物料的攪拌。攪拌澆注料加入的水應(yīng)滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 澆注作業(yè)

因窯體有斜度，襯體澆注時(shí)，應(yīng)從窯頭往窯尾方向進(jìn)行，振動(dòng)棒從窯頭往窯尾方向移動(dòng)，避免因斜度造成澆注料在重力作用下往低處滑移[9]。應(yīng)邊布料邊振動(dòng)，連續(xù)施工;振動(dòng)棒不得碰撞金屬錨固件、錨固磚;振動(dòng)棒快進(jìn)慢出，防止留下孔洞和漏振;振搗密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是無大量氣泡排出，不可過振，避免造成澆注料偏析。初凝的澆注料禁止使用。

已澆注好、初凝的襯體，表面嚴(yán)禁振打、踩踏、碾軋。在襯體澆注1h內(nèi)采用插筷子、細(xì)竹竿的方式留設(shè)排氣孔，這種方法有利于避免升溫過快時(shí)出現(xiàn)澆注料剝落、炸裂現(xiàn)象。

養(yǎng)護(hù)烘烤方面

襯體的養(yǎng)護(hù)和烘烤是內(nèi)襯工程的重要組成部分，必須引起足夠的重視。好的烘烤過程是內(nèi)襯達(dá)到理想的強(qiáng)度、硬度等理化指標(biāo)的必要保證，而壞的烘烤過程會(huì)造成內(nèi)襯裂紋、剝落甚至炸裂。

襯體澆注全部完成后，自然養(yǎng)護(hù)應(yīng)達(dá)到2d以上;空氣濕度在25%以下時(shí)，可以采取噴淋的方式進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，避免內(nèi)襯表面的水份過快流失。

烘烤應(yīng)嚴(yán)格按照烘烤制度進(jìn)行，保證澆注料內(nèi)水分的緩慢排出。升溫曲線應(yīng)在150、350、600℃設(shè)置保溫，以利于自由水、化合水、結(jié)晶水的排出，不至于出現(xiàn)炸裂、剝落現(xiàn)象。350℃以下升溫速度不宜超過5℃·h??，350~600℃升溫速度不宜超過8℃·h??，600℃以上升溫速度應(yīng)控制在15℃·h??以內(nèi)。升溫曲線的制定，和窯體測溫點(diǎn)的設(shè)置位置有很大關(guān)系。通常情況下，升溫曲線的控制是以最高測溫點(diǎn)為依據(jù)，但在測溫點(diǎn)設(shè)置不合理的情況下，最高測溫點(diǎn)不是窯內(nèi)的最高溫度點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候就需要對(duì)升溫曲線進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，調(diào)整的原則是控制最高溫度點(diǎn)符合升溫曲線，方法是升溫速度不變，將保溫時(shí)間調(diào)高30~50℃。

由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度場是從窯頭向窯尾連續(xù)變化的，各個(gè)測溫點(diǎn)的溫度并不能很好的反映窯體內(nèi)襯各處的溫度變化(測溫點(diǎn)加密可以一定程度的改善)，所以還應(yīng)該把握一個(gè)原則：內(nèi)襯水份的排出速度不宜過快。具體方法為：在熱煙氣排出通道上設(shè)置冷凝板，當(dāng)冷凝水較多時(shí)，應(yīng)降低升溫速度或者保溫，待冷凝水減少后，說明在當(dāng)前溫度條件下內(nèi)襯水分已經(jīng)徹底排出，可以恢復(fù)升溫。

結(jié)  語

本文從內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、人員機(jī)具準(zhǔn)備、現(xiàn)場施工管理、養(yǎng)護(hù)烘烤等方面對(duì)回轉(zhuǎn)窯整體內(nèi)襯工程的控制要點(diǎn)進(jìn)行了論述。內(nèi)襯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是減少熱應(yīng)力破壞、解決保溫層被掏空等問題的根本方法。人員機(jī)具準(zhǔn)備是施工連續(xù)進(jìn)行的保證。現(xiàn)場施工管理是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)的關(guān)鍵，也是整個(gè)工程中的難點(diǎn)。良好的養(yǎng)護(hù)和烘烤過程是內(nèi)襯長壽命必不可少的步驟。