大同冀东水泥窑“断裂”之原因初探

对于此次事故，官方虽尚未发布调查结果，但引起水泥行业就事故发生原因的讨论一直没有停止。日前，也有热心网友向水泥内参投稿，阐述了自己的观点。

投稿如下：

大同冀东水泥窑“断裂”之原因初探

此次大同冀东窑体断裂事故原因虽仍在调查中，鉴于之前已有多次类似事件发生，建议大家可以一并综合考虑。如果将大同冀东一号线只作为一个独⽴立的偶发性事件分析，预计分析的结论与之前几起事故的结论将大同⼩小异，无非是影响的因素是多方面的：

1、首先考虑筒体母材是否合格；（取样送检，因为已使用多年估计没有结论）

2、筒体长期受侵蚀气体或侵蚀成分的腐蚀（硫氯磷），筒体变薄、强度下降；（此原因毋庸置疑）

3、筒体变形、中⼼心线、托轮…….估计也能找到问题（长期使用的窑不可能都符合理想参数）

4、环境因素：温度下降、膨胀收缩以及钢材的低温冷脆（毋庸置疑）

5、其他因素……

最后结论：多种因素造成的结果，主要原因难以确定。

报道过的相关事件：

2008年1⽉20⽇ 上午 天山水泥4号窑

钢研总院报告总结有以下原因：

(1)初始裂纹处有缺陷，母材腐蚀损伤；

(2)温度较低，发生低温脆裂；

(3)受重力影响，造成整个窑体断裂。

2013年1月2日  湖波水泥

2015年1⽉17⽇ 泉兴水泥

2015年11月21日   春江水泥

2018年1⽉23⽇ 凌晨 大同冀东

通过表1可以发现很多共性：

1、企业均为北方企业；

2、时间均是在冬季（11⽉月-1⽉月）；

3、均是在停窑低温冷态时；

4、都是在窑尾。

由以上共性我们是否可以得出这样的结论：

首先从现场照片看，这些窑体不应该说是断裂，用“碎裂”或“脆裂”或许更加确切；再者从几起事故分析报告中均出现了钢材的低温冷脆因素，因此结合事故当时的外部环境可以认为低温冷脆可能是造成事故的主要原因。

如果以上结论成立，那么又是什么原因造成了钢材的低温冷脆？

冷脆性：金属材料在低温下呈现的脆性称为冷脆性。因为磷具有强烈的固溶强化作用，而且磷在结晶过程中，容易产生晶内偏析，使局部含磷量增高，导致韧脆转变温度升⾼高，从而发生冷脆。使钢的硬度，强度上升，而塑性、韧性下降。这种脆化现象在低温时更为严重，故称冷脆性。

那么筒体钢板里的磷是否超标？如果超标，是母材不合格还是后期腐蚀？腐蚀成份的来源是什么？

为了提高硅莫砖的抗侵蚀性，在配方中加⼊SiC，而为了防止SiC在烧成过程中被氧化，则添加H3PO4或Al(H2PO4)3使其形成封闭釉层；同时H3PO4或Al(H2PO4)3的引入还可提高硅莫砖的耐磨性。

H3PO4或Al(H2PO4)3在硅莫砖中的作用

a.硅莫砖部位拆除

b.硅莫砖拆除后腐蚀层

c.硅莫砖部位筒体吸潮“冒汗”

通过表2可以看出：

原本从投产至事故发生时的窑龄6-12年变成了使用硅莫砖之后至事故发生时的窑龄8-10年年，概率高度集中了…… 

问题：

1、现在硅莫砖的使用非常普及，为什么只有这几条生产线？

2、东北的气温更更低，也使用硅莫砖，为什么没出现这种情况？

3、南方的生产线不会出现这种情况么？

水泥企业的生产技术人员都知道，硅莫砖在使用时都会腐蚀筒体，只是腐蚀的程度不同，严重的在清理残砖时使用风镐都难以打掉，甚至感觉砖像是“长”在了筒体上。那么会不会有的窑在出现严重的事故之前就已经因为种种原因更换过筒体；对于钢材的冷脆，低温是个重要因素，还有一个重要因素是相对温差（降温）。巧合的是在网上查询历史天气，在这些事故发生时的地区气温确实有短期降温。至于南方企业低温冷脆的概率可能会低，但未必就能幸免，据悉江苏溧阳某企业在2014年冬季也曾出现类似事故，只是未出现断窑掉窑这类重大事件，因此也未引起行业的高度关注而已。