陶瓷掛板在水泥窯預熱器中的應用

李學彥

目前,國內水泥企業在水泥窯預熱器C4、C5筒上使用的材質大多為ZGCr25NI20或者替代鋼。C4、C5級筒正常溫度為800～850℃，而在非正常條件下，可達1000℃，在高溫狀態下，耐熱鋼的高溫耐腐蝕性及耐磨性都較差，在水泥窯運行中，使用壽命多為12個月以上。掛板燒損嚴重時常常掉落，甚至整個內筒脫落，造成下料管堵塞，被迫停窯。由于回轉窯屬于熱工設備，處理一次事故需一周時間，同時在處理過程中還存在安全隱患，影響公司經濟效益，因此預熱器C4、C5筒在行業內使用效果始終不理想。

我公司現有兩條水泥生產線，一條為1000t/d，另一條為2500t/d。2010年5月前，我公司預熱器C4、C5內筒材質為ZGCr25NI20，C4、C5筒溫度高，使用壽命相對較短，其他級溫度較低，內筒使用壽命為5～6年。在生產中，為了保證生產設備的正常運轉，公司每年大中修都需要對C4、C5掛板進行不同程度的更換，平均每年更換一套以上。掛板更換頻繁，不僅耗費了大量的人力物力，同時也增加了生產成本，為此，公司曾進行過技術改造，也曾試用替代鋼，但效果都不理想。

2010年5月，經過筆者與公司科技人員共同調研以及對陶瓷材質的各項指標性能的分析，公司最終采納了用全陶瓷預熱器內筒替代燒一及燒二車間預熱器C4、C5內筒的建議，經過兩年零三個月的觀察使用，陶瓷內筒表面光潔、完好（圖1）。從產品的使用壽命、經濟性、安裝周期和勞動強度等方面比較，全陶瓷預熱器內筒完全可以替代ZGCr25NI20內筒。按照現在的使用程度分析，內筒可以繼續安全運行兩年。

經過兩年多對陶瓷掛板的使用跟蹤，筆者認為對陶瓷掛板的維護應注意以下兩個方面：

（1）窯的運轉需要平穩，開停窯不要急升溫急冷卻，以免影響陶瓷掛板的熱穩定性。

（2）檢修中要防止耐火磚掉落碰撞陶瓷掛板，造成陶瓷掛片折斷。

現以我公司燒一車間C5掛板為例進行兩種材質數據分析，結果見表1。

表1 ZGCr25NI20和陶瓷掛板數據分析*

綜上所述，全陶瓷預熱器內筒具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨性、高硬度、抗熱震性好、導熱系數大以及抗氧化性良好等優越性能，使用壽命是耐熱鋼ZGCr25NI20的3倍以上，大大降低了生產成本。

板塊化設計消除了由于掛板燒損嚴重，造成內筒整體脫落，堵塞下料管，被迫停窯的現象，同時消除了安裝耐熱鋼內筒時存在的人身安全隱患問題。

由于板塊化陶瓷掛片重量輕，更換時只需將已壞掛片替換即可，操作簡便，安裝時間短，不需任何專用提升設備，降低了勞動強度。