廣西柳州鋼鐵集團有限公司(以下簡稱“柳鋼”)1號麥爾茲窯于2008年6月投入生產，2013年初完成窯爐排空更換煤氣噴槍的檢修，2016年12月至今，1號窯出現過少量懸掛缸背部耐火磚、澆注料跌落現象。2019年4月，按計劃要求對1號窯進行排空檢修維護，更換懸掛缸背部跌落的部分耐火磚。由于窯爐連續生產期間，只能從成品、窯爐各類參數方面側面了解麥爾茲窯的運行狀況，無法具體判斷窯爐內部磚襯等具體部位燒損情況，因此在確定窯爐檢修之前，必須對窯爐狀況進行預判，對設備、各類材料做好準備。檢修之前，對窯殼表面溫度進行了測量，從撥火門外部對懸掛缸底部澆注料情況進行了大致觀察，發現各類懸掛缸底部耐材狀況較好。因此，決定在該次檢修中，主要考慮懸掛缸外部耐火磚的更換、煤氣噴槍更換、卸料平臺料斗補焊檢查以及腐蝕的煤氣管道更換。 在窯爐排空之后，檢查發現，懸掛缸背部澆注料坍塌斷裂，均卡在環形通道部位，窯爐內壁懸掛結塊較多(圖2)，且卸料平臺料斗與窯殼外部焊接部位出現開裂等問題。本文重點對這些問題進行了分析探討。 圖1坍塌的懸掛缸側墻澆注料 

圖2麥爾茲窯窯壁結塊 

1、麥爾茲窯窯壁結塊 

1號麥爾茲窯排空后，窯壁部分位置存在較厚的白色結塊，該類結塊較硬，難以清理。其中，較厚的料層厚度約400 mm。麥爾茲窯窯筒煅燒帶部位的有效內徑為4.3 m，實際生產時，該料層將直接導致窯筒內徑變小(橫截面最小，有效內徑降低至3.5 m)，影響物料順利下移，必須組織人員使用風鎬進行清理。 在生產中，石灰石原料內夾雜部分的Fe2O3和Al2O3進入窯內煅燒。在煅燒時，石灰石中的主要成分CaCO3發生分解，產生CaO。CaO與雜質中的Fe2O3發生化學反應，產生CaO·Fe2O3、2CaO·Fe2O3，CaO與Al2O3發生反應，生產CaO·Al2O3、3CaO·Al2O3。由于這些化合物，在1250~1 300℃高溫時熔解，并大量熔解游離的CaO。在產生熔體的情況下，當該熔體與溫度較低的氣體相接觸，即可發生凝結，在窯壁上形成該類結塊。 日常生產時，石灰石在810~850℃開始分解，控制麥爾茲窯中間通道熱電偶在850℃水平，就可以得到較好的石灰產品質量。在窯爐換向，系統釋放窯壓時，伴隨著會有部分氣體夾帶粉塵通過噴槍管，返入煤氣環管內。而在煅燒時，轉爐煤氣通過煤氣噴槍進入窯內，由于煤氣中夾雜水蒸汽，附著在煤氣管壁上，與換向期間返入的粉塵發生反應，產生結塊，附著在煤氣噴槍管壁上，造成煤氣管路堵塞。在煤氣壓力曲線趨勢圖上，可以明顯觀察到煤氣管道壓力非常高。該類現象導致噴槍煤氣分配不一致，煅燒不均勻，部分部位煅燒溫度局部偏高，產品出現偏生。而在操作上，為了減少產品受到用戶異議的時間，則會提高煤氣輸入量，造成局部煤氣分配更多，煅燒溫度更高，加劇窯壁結塊化合反應，形成結塊。 雖然，在日常的檢修中，對煤氣吹掃程序、排水器等設施實施了改進，一定程度上避免了煤氣環管堵塞，但要減少該類現象的出現(圖3)，還必須定期對煤氣槍管進行疏通，確保煤氣通暢，均勻分配，以減少窯壁結塊產生。 

2、懸掛缸背部耐火磚燒損 

麥爾茲窯懸掛缸位于窯本體的火焰“煅燒帶”區域，是窯爐的關鍵核心設備。相比牛腿式麥爾茲窯，懸掛缸為麥爾茲窯提供了足夠大的“環形通道”，有利于窯爐內部氣體的流動，實現麥爾茲窯“并流蓄熱”，同時也無須定期清理環形通道粉塵。施工時，需對單個懸掛缸鋼結構底部錨固件進行焊接，使用剛玉質澆注料分成15塊進行澆筑。待剛玉質澆注料足夠硬化后，再分別對懸掛缸缸體內側砌筑隔熱板、保溫磚、鎂磚，對懸掛缸外側砌筑隔熱板、保溫磚、高鋁磚。為使懸掛缸背部砌筑成整個完整的圓環，每個窯筒懸掛缸外側間隔90°方向均勻保留有四面弧長約788 mm的澆筑料層。然后使用國外進口錨固件焊接在懸掛缸外側面，剛玉澆注料進行澆筑。當澆注料足夠硬化后，拆模，再搭建砌筑環形通道頂部耐火磚(結構施工如圖4)。懸掛缸背部耐火磚位于窯中間通道附近，受燃燒產生的高溫煙氣沖刷影響較大，工作環境惡劣，相比其他地方，更容易在使用過程中燒損。 

1號麥爾茲窯從2008年6月投入至今已經近11年，背部使用澆注料材質為剛玉質澆注料。此次檢修進入窯內觀察，共發現1號膛有1處側墻澆注料，2號膛有2處出現整體坍塌斷裂(如圖1)，側墻耐火磚整體的狀況較好。但外觀觀察發現，1、2號膛懸掛缸背部近60%的耐火磚部分發生“脹鼓”，且部分側墻澆注料錨固件已經斷裂。出于安全考慮，必須對懸掛缸外墻耐火材料全部進行更換。

    相比莫來石澆注料，剛玉質澆注料導熱系數較大，導致懸掛缸澆注料導熱性增加，錨固件使用壽命縮短。澆注料受熱應力影響，破損斷裂后，高溫煙氣夾帶粉塵從懸掛缸外側保溫隔熱板進入耐火材料之間縫隙。由于大量粉塵進入，擠壓耐火磚向外突出，出現部分耐火磚跌落。 在檢修作業過程中，為避免環形通道頂部耐火磚跌落，產生更大事故。先使用鋼絲繩從撥火門上部吊裝模板、鋼管等部件，對環形通道頂部耐火磚進行固定，再使用風鎬、鋼釬等對側墻耐火磚、澆注料進行拆除。拆除后，需使用壓縮空氣對懸掛缸整體進行檢漏，確認缸體外圍鋼結構無泄漏，然后再從懸掛缸底部澆注料往上開始砌筑耐火材料。為進一步延長該部分耐火磚使用壽命，在施工時，采用直徑10 mm的國產耐熱不銹鋼錨固件替代原國外錨固件、全莫來石質鋼纖維耐火材料替代原剛玉質澆注料。 3、卸料平臺上部料斗漏風 

在恢復開窯的試壓過程中，發現窯卸料平臺外部爐殼出現漏風。窯內檢查時，發現少量焊縫，對焊縫進行焊接處理后，漏風現象還是存在。為徹底找到漏風點，對卸料平臺鋼板上部灰漿層、耐火磚分段進行拆除查找(圖7)，在卸料平臺每個十字梁結構上方，發現爐殼外圈與卸料平臺上部鋼結構焊接部位開裂(如圖8)，料斗頂部部分灌漿口均發現焊縫開裂(圖9)。在處理該項漏風點時，需注意做好相應耐火磚坍塌防護，分段拆除部分耐火磚、噴涂料。對開裂部位實施焊接，并使用灌漿料封堵。 2009年，對1號窯卸料平臺實施筋板改造‘糾后，至今未發現卸料平臺料斗泄漏。而在停窯排空測漏時，卻發現泄漏。主要原因還是窯爐冷卻后，部分鋼結構焊縫受外界環境溫度急劇變化影響，應力發生變化，導致焊縫被拉裂。因此，在排空冷窯操作上，必須逐步緩慢降低窯溫，盡量避免在潮濕雨季大修窯爐。在窯冷卻狀況下，磚縫比較大，大量的風通過磚縫和焊縫造成漏風。該類漏風現象不常見，也比較隱蔽，必須在恢復開窯之前仔細查找，才能徹底予以解決。 ，保證了煤氣系統的暢通可靠，為生產順行創造了條件。 

4、結語 

1號麥爾茲窯經過近6a的生產運行，由于原料經過水洗篩分，實現了精料入爐。因此，麥爾茲窯環形通道、中間通道相比5號窯大修時狀況要好，未發現環形通道產生結瘤堵塞情況，煅燒帶耐火磚的整體狀況良好，使用壽命也在國內同行業麥爾茲窯的前列，但在耐火磚表面出現部分輕微火焰“凹痕”。這也充分說明，在線更換噴槍時，需要高度重視噴槍與窯壁的距離，避免噴槍火焰燒損耐火磚。此外，檢修發現，經過煤氣環管的定期清理，確保煤氣系統順暢，麥爾茲窯煤氣噴槍壽命可超過預期，使用了近6 a，煤氣噴槍只有2根頭部出現了燒損。而懸掛缸底部澆注料已經使用12 a，狀況依然良好。以上的理論分析及處理，有利于積累經驗，將更好地指導今后麥爾茲窯排空檢修。