張中國，張秀全

（冀東水泥（煙臺）有限責(zé)任公司，山東 煙臺 265500）

某大型水泥生產(chǎn)企業(yè)日產(chǎn)7 200噸熟料生產(chǎn)線，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：φ5.2m×78m，斜度：4%，三檔支撐；分解爐為在線噴騰型，規(guī)格：8.64m×42.8m；同時采用5級雙系列懸浮預(yù)熱器，正常生產(chǎn)運(yùn)行時，回轉(zhuǎn)窯喂料量為：540t/h，1級出口負(fù)壓-4 100Pa，5級出口負(fù)壓為：-1 400Pa，fCaO為：0.8~1.5之間。

現(xiàn)階段各個水泥企業(yè)預(yù)熱器五級旋風(fēng)筒內(nèi)部安裝使用耐熱鋼掛片與全陶瓷掛片兩種形式居多，由于兩種掛片材質(zhì)、規(guī)格形狀不同，生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)批號不同，其使用壽命也不盡相同。下面我們就來通過某公司對耐熱鋼掛片與全陶瓷掛片的實際使用效果案列進(jìn)行分析介紹。

1 介 紹

1.1 耐熱鋼掛片

某公司預(yù)熱器五級旋風(fēng)筒內(nèi)筒直徑為：4 400mm，高度：2 435mm，使用耐熱鋼掛片，材質(zhì)：0cr25ni20，掛片數(shù)量135片，單重：55kg，總重7 425kg，底座45個，每個底座安裝兩個耐熱鋼螺栓，掛片安裝三圈。耐熱鋼掛片采用最新研制的S型，在高溫作用下具有較高的強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，同時具有整體安全性，不易出現(xiàn)單片脫落現(xiàn)象，穩(wěn)定性效果較好。

在回轉(zhuǎn)窯正常生產(chǎn)期間，5級內(nèi)筒溫度長期保持在860℃~880℃之間，溫度較高，且5級旋風(fēng)筒內(nèi)部的粉塵量較大。在耐熱鋼掛片長期受高溫氧化、大量粉塵的沖刷以及生料粉塵中有害成分的侵蝕（有害成分包含：硫、氯、磷、堿），導(dǎo)致耐熱鋼掛片厚度慢慢變薄，最終耐熱鋼掛片損壞后進(jìn)行更換，據(jù)統(tǒng)計一般預(yù)熱器五級旋風(fēng)筒耐熱鋼掛片的使用壽命為1年，其使用效果最好的也就在1年半左右。圖1為可見14個月的耐熱鋼掛片使用情況。

圖1 耐熱鋼掛片使用情況

從圖1中可以明顯看出，5級旋風(fēng)筒內(nèi)筒耐熱鋼掛片使用到了后期時，掛片之間出現(xiàn)了較大的空隙，且掛片整體性較薄，為了降低維修成本，增加耐熱鋼掛片的使用時間，只能采取使用耐熱鋼板將掛片間隙較大處進(jìn)行補(bǔ)焊。該種方法雖然能夠在短時間內(nèi)延長掛片使用壽命，同時也會存在較大的安全生產(chǎn)風(fēng)險，一旦掛片損壞出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，且維修困難、處理時間較長、維修難度較大等，對水泥生產(chǎn)企業(yè)具有較大的利益破壞。

1.2 全陶瓷掛片

現(xiàn)如今該公司預(yù)熱器5級內(nèi)筒掛片由耐熱鋼掛片更換使用為全陶瓷掛片，內(nèi)筒直徑4 400mm，高2 435mm，掛片數(shù)量：172片，掛片單重14.7kg，總重：2 530kg。底座43個，每個底座上部安裝一根固定耐熱鋼螺栓。全陶瓷掛片具有以下優(yōu)點：耐高溫、耐腐蝕、高耐磨、高強(qiáng)度、高硬度、易脆性、導(dǎo)熱系數(shù)大以及良好的抗氧化性能等性能。

經(jīng)過幾年的全陶瓷掛片的使用效果來看，雖然使用初期全陶瓷掛片出現(xiàn)過不同程度的損壞，且損壞幾率較大，但是在損壞后，沒有出現(xiàn)過任何一次堵預(yù)熱器現(xiàn)象，保證了水泥生產(chǎn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。從全陶瓷掛片損壞的情況為軸心，進(jìn)行摸索與研究，同時邀請?zhí)沾蓲炱a(chǎn)廠家，我們改進(jìn)陶瓷掛片的生產(chǎn)加工、以及水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化，將問題逐個解決，最終全陶瓷掛片在預(yù)熱器5級內(nèi)筒使用效果完好。

為保證全陶瓷掛片的使用壽命，我們要做到幾點。

（1）在回轉(zhuǎn)窯大修期間，做好預(yù)熱器各級耐火材料的施工質(zhì)量，尤其是錨固件焊接必須保證滿焊，澆注料的加水量要嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員要求施工，防止出現(xiàn)正常生產(chǎn)期間，耐火材料大塊脫落現(xiàn)象，脫落的大塊澆注料會砸壞全陶瓷掛片。

（2）在預(yù)熱器做投球?qū)嶒灂r，禁止使用大塊耐火磚投球，防止出現(xiàn)大塊耐火磚將全陶瓷掛片砸壞情況。要正確使用合理的投球試驗品，如：橡皮球等。

圖3 全陶瓷掛片

（3）穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)操作，在回轉(zhuǎn)窯升溫、正常生產(chǎn)、停窯期間，嚴(yán)禁出現(xiàn)系統(tǒng)溫度大幅度增長或降低情況，系統(tǒng)溫度要緩慢增長或緩慢降低，由于5級旋風(fēng)筒內(nèi)部溫度較其他旋風(fēng)筒溫度較高，且出現(xiàn)異常時溫度變化幅度較大，所以操作人員必須要嚴(yán)格控制回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2為使用34個月的全陶瓷掛片。

從圖2可以明顯看出全陶瓷掛片的整體性較好，沒有出現(xiàn)個別掛片損壞情況，保證了全陶瓷掛片的使用壽命、提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)維修費(fèi)用，同時具備較高的安全穩(wěn)定性。

2 性能、價格對比

預(yù)熱器5級旋風(fēng)筒安裝的耐熱鋼掛片與全陶瓷掛片在使用性能上不同，且購買價格，后期維護(hù)，回收率也不盡相同，具體見表1。

表1 性價對比

對比數(shù)據(jù)分析如下：

（1）從上表購買價格上來看全陶瓷掛片比耐熱鋼掛片較貴，多出來費(fèi)用約：2.45萬元。

（2）從上表使用壽命上來看，全陶瓷掛片比耐熱鋼掛片使用周期較長，耐熱鋼掛片最久能使用18個月，而全陶瓷掛片最久能使用42個月（且在此期間不發(fā)生任何成本），多出來時間約：24個月。

同時自安裝全陶瓷掛片后，如出現(xiàn)全陶瓷掛片損壞情況（無論損壞大?。?，發(fā)現(xiàn)立即通知材料廠家進(jìn)行更換，且備件費(fèi)、維修費(fèi)、汽車運(yùn)費(fèi)均為廠家提供，保質(zhì)時間為3年整。在3年保質(zhì)期過后，全陶瓷掛片損壞后，不用全部更換，只需要將部分損壞進(jìn)行更換，更換價格為每平米11 400元。

（3）更換下來損壞的全陶瓷掛片是沒有任何回收價值的，但是耐熱鋼掛片卻能賣一個好的價格，更換下來的耐熱鋼掛片每套可以賣4萬元左右。

（4）耐熱鋼掛片的安裝是需要花費(fèi)2萬元的安裝費(fèi)，該部分費(fèi)用生產(chǎn)廠家不進(jìn)行提供。但是全陶瓷掛片的安裝是免費(fèi)的，生產(chǎn)廠家自帶安裝人員，負(fù)責(zé)整套掛片的安裝、施工、驗收等工作，保證質(zhì)量合格。

（5）同時由于耐熱鋼掛片的單片重量較重（單片55kg），影響其安裝進(jìn)度，真正是費(fèi)時又費(fèi)力。但是全陶瓷掛片的單片重量較輕（單片14.7kg），不影響其安裝進(jìn)度，降低施工人員的勞動強(qiáng)度，全陶瓷掛片比耐熱鋼掛片總體的安裝進(jìn)度約塊一半左右。

從企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益點出發(fā)，雖然耐熱鋼掛片的初期投資較低，損壞后的耐熱鋼掛片還有回收價值，但是耐熱鋼掛片存在一個致命的缺點就是其使用時間太短了。而全陶瓷掛片的使用時間較長，比耐熱鋼掛片使用時間長1倍以上，綜合成本效果來看還是全陶瓷掛片對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、安全運(yùn)轉(zhuǎn)更好些。

3 生產(chǎn)安全性對比

預(yù)熱器五級旋風(fēng)筒內(nèi)部溫度較高，耐熱鋼掛片在使用后期時，由于其本身質(zhì)量變薄，掛片之間（左右）的間隙變大，掛片上下連接口變薄，都會造成耐熱鋼掛片脫落的事故。且出現(xiàn)事故幾率較大，一旦出現(xiàn)因耐熱鋼掛片脫落堵塞預(yù)熱器旋風(fēng)筒椎體時，該事故的清理工作相當(dāng)之大，處理時間長、維修困難、處理時人員安全性系數(shù)較低，同時嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，降低回轉(zhuǎn)熟料產(chǎn)量、增加煤耗、電耗，使熟料成本增加。

全陶瓷掛片無論是初期安裝，還是在后期的使用過程中，都不會出現(xiàn)因全陶瓷掛片損壞脫落而堵塞預(yù)熱器旋風(fēng)筒椎體的事故。當(dāng)全陶瓷掛片個別掛片脫落時，由于掛片本身強(qiáng)度高、脆性大、高度落差大等原因，會將脫落的陶瓷掛片摔的粉碎，不會影響預(yù)熱器堵塞事故的發(fā)生。

4 總 結(jié)

大型水泥企業(yè)5級內(nèi)筒耐熱鋼掛片與全陶瓷掛片的使用性能對比來看，全陶瓷掛片比耐熱鋼掛片更加適合應(yīng)用于5級旋風(fēng)筒內(nèi)部。由于預(yù)熱器5級旋風(fēng)筒內(nèi)部工作條件苛刻，溫度變化、粉塵濃度波動較大，導(dǎo)致耐熱鋼掛片的使用壽命大大降低，反之全陶瓷掛片卻能夠良好的適應(yīng)這種復(fù)雜工況。無論是經(jīng)濟(jì)效益、成本分析、都真正意義上讓企業(yè)實現(xiàn)了降本增效、且設(shè)備長期安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)。