需要注意的是，鋼材的脆性破壞，由于在加載后無明顯變形，破壞前無預兆，這種破壞是鋼材內部實質性的，這種事件在窯筒體不是太薄的情況下即能發生，不易提前發現，因此脆性破壞危險性很大。

眼下，各公司的年底整修臨近，希望各公司認真檢查一下自己的窯筒體受到有害成分的腐蝕情況。特別對原燃材料氯和鉀都高的公司，要注意一下窯筒體材質的脆性變化，必要時可請專業廠家進行微創性抽芯取樣檢驗。

1、兩起深刻的教訓

這里有一張非常慘烈的照片，如圖1所示。時間：“最近幾年”，地點：“中原大地”，公司：“是誰并不重要”。

從圖1上看，窯筒體不是韌性被撕裂的，而是脆性被碎裂的；這個窯筒體不像是鋼質的，而像是陶質的。

以前，筆者孤陋寡聞，沒有見過，也沒有聽說過；以后，筆者也不想再看到或聽到了，但愿這是一個“空前絕后”的案例；現在，把它收藏起來，讓我們大家共同接受這個深刻的教訓。

遺憾的是，由于種種原因，這起事故無法做詳細的分析。但可以肯定的是，窯筒體是鋼質的，絕不是陶質的，而且是國內非常正規的、在水泥行業有大量業績的、某國有大型企業生產的。

圖1  某甲公司在升溫過程中的惡性事故

從碎裂的表象看，很可能是氯鹽在鋼材中滲透的結果。有無據可查的說法是，該公司在近年為了降低成本，曾大量采用過工業廢渣配料，難保沒有有害成分，包括氯鹽和鉀鈉。

這起事故發生在檢修后、開窯前的升溫過程中，已經非常脆弱的窯筒體可能是事故的內因，而過急的升溫則是導致事故的外因，不當的升溫過程充當了“壓垮駱駝的最后一根稻草”。

有關研究表明，氯離子對鋼材不但有“氧化反應”和“電化反應”的危害，而且可以在碳鋼中滲透，并吸收鉀離子生成KCl，形成KCl多孔片層。

無獨有偶，正當大家對上一個甲公司的管理竊竊私語的時候，就在附近的另一個乙公司，窯筒體也發生了碎裂，如圖2所示。只是該國有公司的管理相對規范，事故沒有那么慘烈而已。

該公司先用拉板把開裂的筒體拉起來，但最后還是更換了這一節窯筒體。什么原因，“說不清楚”，但也從銹蝕層（見圖3）中檢測出了“較高的”氯離子，該公司也是快速升溫投料的積極倡導者。

圖2  某乙公司5000t/d窯換下的窯筒體

圖3  某乙公司5000t/d窯筒體的銹蝕層

滲透在碳鋼中的KCl就相當于人肌體內的癌細胞，就會大幅度的降低鋼材質量，變得很脆，很易碎裂。

圖4是由奧地利奧鎂耐火材料公司的《窯筒體銹蝕》資料整編而成，能夠看到鋼板被氯離子腐蝕后的內部結構，僅供參考。

圖4  由奧鎂公司《窯筒體銹蝕》資料整編的參考圖

2 、但愿第三次真能“絕后”

吾非圣人，人微言輕，美好的愿望總是落空。筆者希望甲公司的窯筒體碎裂事件能夠“空前絕后”，但一年以后不幸又出了個丙公司。某年某日，一則消息在網上傳開：

“X日，泉興中聯水泥1#窯發出一聲響，工作人員趕赴現場后發現，水泥窯窯體發生爆裂。據水泥人網了解，該事件發生的前兩日，泉興中聯水泥就已經采取了停窯措施，水泥窯爆裂時，該生產線并沒有在運轉。” 泉興中聯水泥1#窯窯筒體碎裂的現場如圖5所示。

圖5 泉興中聯水泥1#窯窯筒體碎裂現場

報道說“該事件發生的前兩日，泉興中聯水泥就已經采取了停窯措施”。但不知他們發現了什么能夠提前兩天停窯，也不知他們采取了什么有效措施減輕了事件的危害。

報道說“據業內人士分析，一般造成窯體爆裂的原因有多方面，例如筒體氧化腐蝕、原燃材料有害成分高、筒體扭矩力過大、材質問題等”。希望該公司能夠實事求是的認真分析，找出真正的原因，制定切實可行的措施，讓整個水泥行業汲取教訓，不再有類似的事件發生。

從甲公司和丙公司的事故情況來看，兩次事件都發生在停窯以后，都處于非運行狀態，所不同的是一個在升溫過程中、另一個在冷卻過程中。共同點：一是都處于停窯狀態，窯筒體的溫度比生產中低得較多，其工況韌性降低、脆性增大；二是都受到熱脹或冷縮的影響，幾十米長、幾百噸重的窯筒體在熱脹冷縮中將產生很大的內應力，這個內應力的破壞作用不可小視。

在窯筒體材質正常情況下，內應力的破壞應該先從筒體的薄弱處撕開，破壞表象應該相對整裝、規則；而現場情況卻是不規則的碎裂，碎裂斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀，這符合脆性破壞的性狀。

引起鋼材脆性破壞的因素有：化學成分、冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）、溫度（熱脆、低溫冷脆）、冷作硬化、時效硬化、應力集中、同號三向主應力狀態。

但對一條已經運行了10年、開停了無數次的窯來講，幾乎可以排除所有投產前的因素為主要原因，很有可能是材質在使用中出了問題，窯筒體的沖擊韌性降低了、脆性增大了。兩臺窯都是正規大型機械企業的產品，材質再差也不至于如此，材質在使用中變差的可能性較大。

那么，是什么導致了窯筒體的材質變差呢？具體原因一時還難以說清，但這符合“奧鎂公司《窯筒體銹蝕》資料”的一種結果：滲透在碳鋼中的KCl，會導致碳鋼在結構上形成多孔層片，大幅度的降低鋼材質量，變得很脆，很易碎裂。參見圖4。

作者：賈華平

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