水泥窑三次风管弯管耐火内衬施工方案与技术要点

日期：2025-08-11 浏览：6

水泥窑三次风管弯管耐火内衬施工方案与技术要点

在水泥生产线的预热器系统中，三次风管扮演着关键的高温热风输送角色。其内部工况极为严苛：风速快、温度高，并携带大量高温粉料。尤其是在进入分解炉的弯管（弯头）部位，高速含尘气流的直接、持续冲刷与磨损，使其成为整个系统中最薄弱的环节之一。一旦三次风管内发生积料，磨损与侵蚀将愈发剧烈。因此，制定一套可靠、耐久的弯管耐火结构施工方案，对于保障窑系统稳定运行至关重要。

本文将详述一种行之有效的砖混结构施工方案，涵盖其结构设计、耐材配置及施工过程中的关键控制要点。

结构设计：砖混复合衬里方案

为应对复杂的热-力耦合作用，推荐采用耐火砖与耐火浇注料相结合的砖混复合结构。这种设计能够充分发挥两种材料的优势：耐火砖提供优异的结构稳定性与抗压强度，而浇注料则保证了衬里的整体性与气密性，特别适用于处理不规则的几何形状。

具体的结构形态，可参考下图所示的示意方案。

图1 三次风管弯管砖混结构示意图 1 (mm)

图2 三次风管弯头砖混结构示意图 2 (mm)

材料体系及锚固件配置

合理的材料选配是衬里长寿的基础。各部分材料的功能定位清晰，协同工作，才能构筑起可靠的热工屏障。

耐火砖: 工作面核心材料，选用抗剥落高铝砖。该材料具备优良的抗热震稳定性和耐磨损性能，能有效抵御温度波动和高速粉料的冲刷。
浇注料: 用于填充不规则区域及顶部封堵。根据具体的工艺状况，可选用碳化硅浇注料（极致耐磨）、PA-80浇注料或高强耐碱浇注料。
隔热板: 为降低壳体温度，减少热损失，可选用牌号为 HCS-20 的 H100 型硅酸钙板作为隔热层。是否增设隔热层需依据现场工况与设计要求决定。
锚固件: 用于连接和固定浇注料与壳体，确保浇注料部分的稳定性。推荐采用 1Cr18N9Ti 材质的耐热钢锚固件，其结构如图3所示。在本方案中，配置数量为106个，布置间距为 200 mm × 200 mm。

图3 锚固件结构示意图 (mm)

施工关键技术与注意事项

精密的施工是实现设计意图的保障。在三次风管弯管的砌筑过程中，必须严格把控以下十个技术要点：

遵循规范: 无论是耐火砖的砌筑还是浇注料的浇注，都必须严格遵守各自对应的施工技术规范，这是质量的基石。
结构整体性: 作为砖混结构，耐火砖与浇注料之间的结合必须紧密无隙。特别需要关注顶部的浇注料施工，必须确保其完全覆盖并封堵工作面，严禁任何部位的钢壳体直接暴露于高温气流中，否则极易因热气和飞砂的冲刷、挤压导致墙体整体坍塌。
膨胀缝预留: 必须按照设计图纸的要求，精确留设膨胀缝，为材料在高温下的热胀冷缩提供必要空间。
砖环锁紧: 耐火砖砌筑完成后，需使用刀口铁板将砖环楔紧、锁固，增强砌体的机械稳定性和整体性。
隔热层施工: 若设计中包含隔热层，其铺贴应平整光滑。隔热层本身不留设膨胀缝。
砌筑方法: 耐火砖的砌筑应采用纵向交错排列的砌法（错缝砌筑），以杜绝重缝、通缝和张口现象，确保砌体强度。
灰缝质量: 砌筑时必须使用配套的火泥，确保灰缝均匀、饱满。灰缝厚度应控制在 ≤ 2.5 mm。
顶部浇注工艺: 顶部浇注料的施工是一个难点。标准做法是从侧面支设模板，在顶部预留开孔，将浇注料从开孔倒入，并使用机械振捣器进行振捣，以确保密实。绝对禁止从侧面进行手工捣打，以免造成内部空洞和密度不均。
无缝贴合: 耐火砖、隔热层（如有）与钢壳体三者之间应紧密贴合，不得存在任何空隙。当遇到壳体变形不平时，可通过打磨或加工隔热层的方式进行找平，而不是在砌体和壳体间留下空腔。
错缝原则: 隔热层和耐火砖层之间的砖缝必须相互错开，以阻断热桥，提升整体隔热效果和结构稳定性。