為改變回轉(zhuǎn)窯傳統(tǒng)的內(nèi)襯材料和砌筑工藝，提高使用壽命，降低成本，通過試用不同廠家生產(chǎn)的不定形耐火材料。經(jīng)過幾年的不斷試驗總結(jié)，摸索出適合回轉(zhuǎn)窯的不定形耐火材料的最佳理化指標(biāo)、砌筑方式和烘窯制度�，F(xiàn)將低水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料在回轉(zhuǎn)窯中應(yīng)用作一介紹。
焙燒車間的鎳精礦回轉(zhuǎn)窯投產(chǎn)至今運行已30多年，窯內(nèi)襯一直采用粘土質(zhì)耐火磚。這種內(nèi)襯主要有以下幾個缺點：
（1）對磚的外形尺寸、磚與磚之間的間隙、配制耐火泥漿的材料等的要求都十分嚴(yán)格。如果這些條件有一樣不達標(biāo)，都會造成磚與磚粘結(jié)不良，磚縫大，砌體強度低，容易出現(xiàn)“抽簽”（即抽磚）現(xiàn)象。
（2）焙燒車間的回轉(zhuǎn)窯是Φ3.6m×52m的大型設(shè)備，經(jīng)過多年的運行和更換筒體，窯體偏心較大，增大了窯內(nèi)襯的扭矩，磚與磚之間受力大，降低了窯內(nèi)襯的整體強度，造成抽磚和剝落現(xiàn)象。
（3）按規(guī)定，施工時砌磚人員應(yīng)對粘土磚進行精心挑選和磨磚。但在實際施工中，由于多種原因，往往省略了這道工序，因此常造成砌體外形不好，扭曲嚴(yán)重，磚縫大，抽磚現(xiàn)象嚴(yán)重等后果。
（4）發(fā)生抽磚現(xiàn)象時，整個磚體松垮，修補困難。若勉強修補也大大降低了砌體強度。在生產(chǎn)中也維持不了半個月。因此，在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)抽磚現(xiàn)象時，只能打掉所有的砌體，重新砌筑。這樣即影響了生產(chǎn)，也浪費了耐火磚。
（5）在砌筑過程中，磚體中無法預(yù)留膨脹縫，使窯內(nèi)襯應(yīng)力過大，磚體剝落嚴(yán)重。
由于以上原因，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯在高溫區(qū)的使用壽命平均在3個月左右，檢修和烘窯時間約7天。在2000多年前，由于兩臺回轉(zhuǎn)呀都焙燒鎳精礦，可以互相備用，只影響生產(chǎn)成本，對生產(chǎn)任務(wù)影響不大。但是，隨著金川公司的發(fā)展，第一冶煉廠一期系統(tǒng)的生產(chǎn)格局發(fā)生了變化，焙燒車間兩臺回轉(zhuǎn)窯一臺焙燒鎳精礦，一臺焙燒銅精礦，并且同時生產(chǎn)。這樣一來，窯內(nèi)襯就成為影響生產(chǎn)的主要因素。因此，一冶煉廠在1997年就提出了這個課題，并在回轉(zhuǎn)窯中進行試驗探索，為現(xiàn)在的生產(chǎn)格局打下了良好的基礎(chǔ)。
2 低水泥高鋁質(zhì)耐火澆注料的選用
對材料的要求
煉鎳回轉(zhuǎn)窯的特殊性和已經(jīng)暴露的問題，在材料的選擇方面非常慎重。主要應(yīng)考慮一下幾個問題：
（1）在800℃時，厚度為200mm的澆注料內(nèi)襯必須能夠完全燒結(jié)成為一個整體，并具有足夠的抗折強度；
（2）必須解決施工過程中由于模板支設(shè)造成的施工間斷問題，使初步凝結(jié)的先施工部分與后施工部分之間具有良好的連接，形成整體，避免產(chǎn)生斷縫；
（3）重?zé)�變化率要小于0.5%，避免產(chǎn)生表面爆裂；
（4）材料磨損應(yīng)是緩慢而均勻的同步蝕損，強調(diào)良好的整體使用性能。
2.2 材料的試驗
采用振動澆注的方法，分別將不同廠家提供的高鋁質(zhì)低水泥澆注料制作成150mm×150mm×150mm的樣塊。制樣時先振動澆注1/2，放置30min以后再振動澆注余下的1/2。
樣塊自然干燥24h后進行烘烤試驗：緩慢升溫至800℃，恒溫4h以后自然降溫，觀察其由無開裂、粉化以及較大的膨脹或收縮等現(xiàn)象出現(xiàn)。經(jīng)過烘烤的試驗進行耐壓試驗，檢查接茬部位有無明顯裂紋，并從接茬部位砍斷，檢查斷茬狀況是否為明顯交結(jié)斷面。
通過以上試驗，選擇出降溫以后無開裂、粉化現(xiàn)象、膨脹和收縮變化較小，耐壓強度高，砍斷后斷面為非整齊的交接斷面的澆注料進行實際生產(chǎn)試驗和使用。
2.3 材料的理化性能
通過對幾個廠家的高鋁澆注料的對比試驗，我們在2#窯選擇了高鋁澆注料。該澆注料的主要原材料有粘土熟料、莫來石、硅線石等。各種原材料的化學(xué)組成和耐火度見表1。澆注料的理化指標(biāo)見表2。
表1 主要原材料的化學(xué)組成和耐火度
表2 澆注料的理化性能
3 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯的澆注施工
3.1膨脹縫的確定
根據(jù)以前澆注料的使用經(jīng)驗，膨脹縫是影響回轉(zhuǎn)窯澆注料內(nèi)襯使用壽命的一個關(guān)鍵因素�；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)襯澆注時的膨脹縫確定如下：
（1）環(huán)縫：5m一段，環(huán)繞澆注體之間采用夾20mm硅酸鋁纖維氈的方法，膨脹后將纖維壓實，緩沖膨脹應(yīng)力。
（2）平縫：澆注體沒、每三條在內(nèi)圓周方向夾深100mm五合板，工作端留縫，共6條。
（3）澆注時每平方米采用25支排氣插銷，在烘窯排氣的同時，釋放一定的膨脹應(yīng)力。
3.2 施工溫度的確定
澆注料的最適宜施工溫度為10~30℃。如果環(huán)境溫度低，應(yīng)采取以下措施：（1）封閉周圍施工環(huán)境，增加保暖設(shè)施，嚴(yán)防冰凍。（2）采用35~50℃的熱水拌料。
3.3 混料
視攪拌機的容量確定一次攪拌量。攪拌量確定后將包裝袋內(nèi)澆注料及袋內(nèi)小包裝添加物同時加入攪拌機內(nèi)。先開動攪拌機干混2~3min，再將事先稱量好的水先加入4/5，攪拌2~3min，然后根據(jù)泥料的粘稠度確定剩余1/5水的加入量。待充分混合后進行試澆注，結(jié)合振動翻漿情況，確定最佳加水量。加水量確定后，必須嚴(yán)格控制。在保證能振動翻漿的情況下，應(yīng)盡量少加水
3.4 施工
本澆注料的可施工時間為30min左右。對已脫水或凝結(jié)的料不能再加水拌和使用，應(yīng)堅決廢棄。采用振動棒振動，達到翻漿密實。振動棒要有備用，以免在振動棒出現(xiàn)故障時，備用棒能啟用。
澆注料的施工應(yīng)沿回轉(zhuǎn)窯軸線方向分條進行，在每條澆注前應(yīng)將施工表面清理干凈，不得有塵土、焊渣等雜物，同時檢查錨固件的焊接及表面瀝青漆處理是否到位，否則應(yīng)采取補救措施。
在分條施工中，第一條澆注體的施工要在窯體的下部自窯尾向窯頭方向先進行敞開式澆注。模板的支設(shè)，應(yīng)在錨釘與鋼板間進行。鋼板與錨釘間用木塊鑲嵌牢固。支模高度220mm，寬度620mm，長度4~5mm，圓心角為22.5°。
第二條澆注體的施工，應(yīng)在第一條終凝拆模后進行，在其一側(cè)采用支設(shè)弧形模板的方法自窯頭向窯尾方向封閉澆注。
澆注料振動施工時，應(yīng)將混好的泥料邊加入胎膜內(nèi)邊振動。振動時間的控制應(yīng)以澆注體表面翻漿并無明顯氣泡出為宜。脫模時間應(yīng)視施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度而定。要保證在澆注料終凝并具有一定強度后脫模。
3.5 內(nèi)襯的烘烤
回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯烘烤質(zhì)量的好壞，直接影響到內(nèi)襯的使用壽命。在以前的烘烤過程中，由于沒有成熟的經(jīng)驗和好的方法，在低溫、中溫和高溫烘烤過程中，都采用噴入重油燃燒的方法進行，溫度很難控制；當(dāng)溫度控制在150℃以下時，重油不燃燒；當(dāng)溫度高于150℃時，升溫速度過快，并且窯內(nèi)溫度分布很不均勻，重油燃燒處內(nèi)襯的溫度偏高約350~500℃，而其他部位的溫度卻又偏低。這樣，內(nèi)襯就容易爆裂，影響內(nèi)襯的使用壽命。
4 使用效果和經(jīng)濟效益
4.1 使用效果
澆注料的使用部位時回轉(zhuǎn)窯的高溫區(qū)域，也是受銅、鎳焙砂強烈磨損的區(qū)域。2001年10月將25m窯體內(nèi)襯改為澆注料，截止目前使用近1年。從目前的使用情況看，該澆注料的使用效果良好，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）強度比較高。沒有出現(xiàn)表面局部剝落等現(xiàn)象：接茬部位突出的約20mm的料棱在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)了3個月以后仍然保持完好。
（2）整體結(jié)合性能良好。施工過程中支設(shè)模板造成的施工結(jié)合部位與其他部位沒有明顯區(qū)別，整個窯體呈一均勻光滑的整體，解決了先前一些澆注料暴露的問題。
（3）損壞速度緩慢。在使用1年的情況下，呈現(xiàn)為均勻的向下磨損，平均損壞深度為10~20mm，速度比較緩慢。該澆注料的使用壽命預(yù)計可達到3~5。
