1 水泥窯筒體產(chǎn)生裂縫

? ? 福建水泥股份有限公司煉石水泥廠5號窯生產(chǎn)線設(shè)計規(guī)模為2000t/d水泥熟料，該線于1988年8月投產(chǎn)，全套設(shè)備引進(jìn)丹麥?zhǔn)访芩构疚寮壭L(fēng)預(yù)熱器分解爐技術(shù)。2001年6月，因燃用無煙煤將線爐改為離線分解爐生產(chǎn)，但改造后窯工況穩(wěn)定性差，離線爐漏料、塌料較頻繁，能耗較高，熟料成本高。

　　為了降低能耗，我廠對5號窯實施了一系列改造方案，其中與本文事故分析有關(guān)的兩項是：將窯的最高轉(zhuǎn)速提至4.0r/min（改造前最高轉(zhuǎn)速3.1r/min）；將窯頭縮口筒體3.5m長改為直筒，便于砌耐火磚。

　　5號窯改造工程于2013年4月21日開始至8月日結(jié)束，8月31日投料試生產(chǎn)成功，至2014年10月已平穩(wěn)運(yùn)行一年多。但2014年10月中旬開始，5號窯筒體32m變徑往窯尾方向20mm處筒體斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)高溫約有半個月，最高點峰值達(dá)460℃，中控操作員及現(xiàn)場巡檢人員均加強(qiáng)監(jiān)控。10月26日15：分，巡檢工人發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)粉料從筒體裂縫處漏出來。立即停窯處理，避免事故發(fā)生。

　　從水泥窯筒體外觀看徑向裂開一條長600mm～700mm裂縫，冷窯后，到窯內(nèi)檢查耐火磚情況，窯內(nèi)耐火磚向窯頭方向發(fā)生位移，在窯筒體變徑處約32m整圈都有不同程度縫隙，窯內(nèi)磚縫為徑向長（周長）約800mm，軸向磚縫隙寬60mm，見圖1、圖2。

2 水泥窯筒體裂縫原因分析

2.1 磚縫的產(chǎn)生

? ? 現(xiàn)場觀察后，我們認(rèn)為，窯筒體產(chǎn)生裂縫的起因在于磚縫的產(chǎn)生。

　　預(yù)分解窯一般至少設(shè)置兩道擋磚圈，而我廠5號窯內(nèi)僅在距離窯口約1.2m處設(shè)一道擋磚圈。擋磚圈的主要作用：一是消除磚的軸向滑動；二是增強(qiáng)窯筒體剛度，減小筒體彎曲與變形。在《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報》2004年第5期《回轉(zhuǎn)窯內(nèi)擋磚圈設(shè)置的探討》一文建議預(yù)分解窯內(nèi)應(yīng)設(shè)置四處擋磚圈，后經(jīng)與其他兄弟廠家了解相同產(chǎn)能的預(yù)分解窯一般至少兩道擋磚圈，而我廠5號窯內(nèi)僅設(shè)一道擋磚圈。5號窯改造后，窯速一般在3.5～3.7r/min，窯高速運(yùn)行達(dá)到了“薄料快燒”的效果，窯本身有3.5%的斜度，耐火磚在窯內(nèi)隨窯高速旋轉(zhuǎn)往窯頭軸向滑動增大。窯速提高后未多增設(shè)一道擋磚圈，僅一道擋磚圈難以“頂住”窯磚向窯頭滑移的“力量”，導(dǎo)致窯筒體變徑32m處磚發(fā)生“分界”，形成磚縫。

　　另外，為了便于耐火磚的采購與砌筑（原窯口異型耐火磚），5號窯頭縮口筒體3.5m長改為直筒，但未考慮到原縮口筒體對磚往窯頭方向軸向滑動有一定的阻擋作用，此次窯內(nèi)產(chǎn)生磚縫，縮口改直筒也是影響因素之一。

　　當(dāng)然，耐火磚的砌筑質(zhì)量與擋磚圈焊接質(zhì)量也不容忽視。

2.2 筒體裂縫

? ? 磚縫形成于何時，不得而知。當(dāng)磚縫形成后，粉料在磚縫內(nèi)隨窯旋轉(zhuǎn)來回沖刷筒體，磚縫所對應(yīng)的筒體長期處于較高溫度下，在窯旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭力及剪切力的作用下，出現(xiàn)裂縫。

3 解決方法

? ? （1）在筒體內(nèi)、外破口，其弧長1000mm，用506焊絲焊接。且因大齒圈靠近窯尾，窯運(yùn)行過程中傳動扭矩非常大，在裂縫焊接處沿窯徑整圈增設(shè)加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋尺寸為550×160×20，增加該處筒體剛度。如圖3。臨時處理該處裂縫于10月31日中班修復(fù)并投入生產(chǎn)。

　　（2）在大修時，在窯內(nèi)原基礎(chǔ)上多增設(shè)一或二道擋磚圈（燒成帶保持10m～20m不設(shè)擋磚圈）,減少耐火磚往窯頭方向位移,并在砌筑新磚時，在每道擋磚圈空鼓位置填充耐火泥與耐火纖維棉并壓實，杜絕物料再進(jìn)入空鼓，避免窯內(nèi)磚縫產(chǎn)生，物料進(jìn)入沖刷而磨穿筒體。所焊擋磚圈必須在同一圓心上，不得歪斜。

　?。?）加強(qiáng)對員工耐火材料施工通用規(guī)程的系統(tǒng)培訓(xùn)，提高員工在耐火材料施工過程中的質(zhì)量監(jiān)管能力。每次大中修更換耐火材料時必須指定專人進(jìn)行施工過程質(zhì)量跟蹤，并做質(zhì)量跟蹤記錄，特別是隱蔽工程必須詳實填寫，以備日后查詢及作為責(zé)任人的處罰依據(jù)，促使質(zhì)量監(jiān)督人員提高工作責(zé)任心。

　?。?）更換水泥窯耐火材料時，必須對擋磚圈及筒體的焊縫和磨損嚴(yán)重的輪帶墊板厚度實施檢測，排除隱患。

　?。?）在大修時，須檢查與檢測輪帶與墊板間隙和磨損量，發(fā)現(xiàn)間隙超過允許值時，必須更換墊板或在墊板下加墊薄鐵板，使輪帶與墊板間隙達(dá)到設(shè)計要求。

4 結(jié)束語

? ? 本次事故發(fā)生的根本原因：一是對窯內(nèi)擋磚圈的作用認(rèn)識不到位，二是對筒體異常高溫熟視無睹。作為一線工作人員，應(yīng)加強(qiáng)對運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)控，對于筒體的異常高溫，要及時處理，才是杜絕筒體發(fā)生重大設(shè)備事故的關(guān)鍵。