新型干法回轉窯技術已經成為水泥行業主要的生產工藝，而回轉窯的打磚維護和砌筑也已經演變成為一個競爭激烈的領域。對于水泥廠業主來說，縮短停窯時間，降低設備維修成本，保證作業安全，提高回轉窯利用率成為必須十分重視的問題。縱觀國內外水泥行業回轉窯維修技術和設備的發展歷史，對我們的回轉窯維護維修工作有著十分重要的啟示。
1、回轉窯維修技術的發展沿革
世界水泥工業干法回轉窯打窯皮拆磚技術發展至今已經經歷了三個階段：
人工/風鎬 各種小挖或者滑移裝載機改裝的打磚機 專用遙控打磚機傳統的打窯皮、拆磚維修方法，是人工手持風鎬進行，待回轉窯冷卻到人們可接受的溫度時，工人手持風鎬進入窯內，進行打窯皮和拆磚作業。這就需要回轉窯冷卻時間長，動用的人力很多，拆除效率低下，而且經常伴隨安全事故發生。
隨著回轉窯技術的發展，回轉窯的直徑不斷加大，產能不斷提高，從最初的2000噸/日以下發展到5000噸/日甚至10000噸/日的產能，回轉窯直徑也從過去的3米發展到現在的4.8米甚至6米以上。人工打窯皮拆磚的傳統方法無論是在拆除效率和人力成本方面還是在安全性方面都難以滿足水泥廠的需要。在上世紀80年代，美國的爐窯維修承包商最早把小型挖掘機裝上液壓錘用于水泥回轉窯內打窯皮和拆磚，代替人工進行回轉窯維修，提高了打窯皮和拆磚的速度。其主要的改裝還包括割掉小挖的駕駛室以方便進入窯門；為了滿足窯內高溫高粉塵的條件，加大散熱器的容量。后來小挖掘機在北美和歐洲的水泥工業得到不少的應用，多種不同型號的小型挖掘機被改裝成打磚機應用于回轉窯的維修。還有的公司把滑移裝載機改裝成拆磚機使用。但是柴油機驅動的小挖在回轉窯內作業帶來了不少的實際問題，主要表現為：
（1）在高溫高粉塵的環境下，柴油機故障頻繁，維修成本和維修工作量很大
（2）小挖的兩臂結構不能進行上打，視線受限，容易損傷筒體
（3）小挖掘機噪音大，冒黑煙，不能滿足環保要求
（4）小挖裝備的液壓錘的沖擊功較小，遇到窯頭澆注料需要更換時力量太小，無法拆除。
（5）最為關鍵的是，操作員必須坐在小挖上在窯內作業，惡性人身傷亡事故頻繁發生，給爐窯公司和水泥廠造成極大的困擾。
為了克服小挖修窯的弊端，八十年代末期，瑞典Brokk公司研制的機器人形式的遙控打磚機應運而生，這種專業的拆磚機一經問世，就受到水泥行業的廣泛歡迎。由于其采用電液驅動、無線遙控和三臂結構的技術和車小力大的獨特設計理念，專門適應于高溫高粉塵的特殊作業環境，很快全面取代了小型挖掘機在水泥回轉窯維修中的使用，徹底解決了小挖在拆除效率、操作安全和環保等方面存在的問題。拆除效率比小挖提高30%以上，并克服了回轉窯維修過程中的安全問題，帶來了回轉窯維修技術上的革命，成為國際知名的水泥公司包括拉法基、海德堡、Holcim、Cemex等跨國水泥企業的必選設備。
三種回轉窯拆磚維修方式的對比
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內容 |
人工作業 |
小挖掘機 |
遙控拆磚機 |
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開始拆除時的窯內溫度 |
50oC |
60oC |
90oC |
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打窯皮的平均速度（米/小時） |
0.8-1.2 |
4-6 |
8-11 |
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打磚的平均速度（米/小時） |
1-1.3 |
5-7 |
10-12 |
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安全性 |
差 |
中 |
好 |
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對筒體的損傷可能 |
無 |
有 |
無 |
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作業環境 |
差 |
好 |
好 |
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噪音 |
大 |
大 |
低 |
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可選擇的清運方式 |
人工
叉車+箕斗 |
滑移裝載機
叉車+箕斗 |
拆磚機配鏟斗
叉車+箕斗
滑移裝載機
皮帶 |
2、水泥回轉窯維修的基本要求
水泥窯的維修主要包括打窯皮、拆磚、清理以及砌筑。為了盡量縮短停窯時間，一般是在回轉窯冷卻10-12小時后進行打窯皮和拆磚，這時窯內的溫度仍會在90oC以上，因此打窯皮和拆磚都是在高溫高粉塵環境下進行。
根據常識，一般不希望柴油機驅動的設備在高溫高粉塵的條件下使用，因為柴油機不耐高溫，而高粉塵會糊死空氣濾清器和散熱器，致使故障頻發，影響打磚作業。
受窯門尺寸的影響，一般過橋都比較窄，機器由過橋通過蓖冷機時最好要人車分離。駕駛小挖掘機通過過橋造成人車掉入蓖冷機的惡性事故國內外都有報道。
拆磚和打窯皮是通過液壓破碎錘來進行破碎，不可避免的有碎渣蹦濺和窯皮塌落的情況，為了防止人身安全事故的發生，希望操作者要遠離作業面，不要固定坐在機器上不能躲避。
為了進入較小的窯門，而又不想對窯頭罩進行額外的改造，要求打磚機的寬度和高度要小，重量要輕。同時液壓破碎錘的沖擊功率要大，以快速完成作業，而且要打得動窯頭澆注料。
拆磚機要能夠快速打窯皮拆磚，但不能損傷筒體。而這需要液壓錘的沖擊功和頻率窯無級可調。
機器的設計必須考慮在高溫高粉塵情況下可靠作業，故障率要低，使用成本低。因此，國際普遍的慣例是不再把柴油機驅動的工程機械用在回轉窯內打窯皮拆磚。
3、 Brokk遙控打磚機的拆磚工藝流程
Brokk遙控液壓打磚機在窯內作業的主要工作流程如下：
回轉窯冷卻一段時間到100oC左右后，機器開上過橋，站立在過橋上打掉窯頭澆注料，遙控操作，工人在在窯外。 清理完窯頭后，機器進入窯內，從前向后打窯皮。打磚機履帶行走，工作時支腿放下，三臂快速定位，液壓錘把窯皮打落，然后機器不斷行進。打窯皮的速度一般大于10米/小時。 窯皮打完后，轉窯把窯皮轉出窯外。然后機器再進入進行打磚作業 窯皮打完后，拆磚機進窯拆磚，從后向前打，一般拆磚速度達到12米/小時。 Brokk拆磚機可以快速換成鏟斗進行清運作業。也可以用運磚叉車攜帶箕斗進行清運，如果是兩個箕斗輪換，效率很高。也有公司用滑移裝載機清運，人工將隨磚揀入斗內。4、Brokk拆磚機的性能特點
Brokk遙控液壓打磚機是為了克服用小挖打磚作業的弊端而研發的，相對于小型挖掘機打磚，其主要的改進和優勢在于：
（1）電液驅動，不用柴油機，低噪音，不冒煙。
（2）履帶行走，工作時支腿放下保持平衡，解決了小挖容易在窯內翻車死人的問題。
（3）無線遙控操作，操作工不需坐在機器上，可以始終站在窯內已經清理干凈的安全地方操作機器。
（4）三大臂結構，模擬人手，可以上打、下打、側打，不留死角。
（5）車小力大，液壓沖擊錘沖擊功達610焦耳以上，而且可以連續調整，快速拆窯皮又不會損傷筒體。
（6）使用成本很低，投資回報快。
5、一機多能，Brokk遙控打磚機在中國水泥工業的應用
1993年第一臺Brokk遙控拆磚機進入中國水泥行業，用于回磚窯的維修，那時的機器還是老舊的有線遙控形式，那些機器一直到今天還在發揮著作用。后來國內有代表性的冀東水泥、海螺、華新和亞東水泥分別引進這種專業的打磚機，為提高回轉窯利用率和安全生產打下了良好基礎。在水泥廠的應用主要有：
-回轉窯打結圈、窯皮、打磚
- 打窯頭澆筑料
- 修理預熱塔和冷卻機
- 處理結圈雪人
目前冀東水泥已經有四臺Brokk打磚機，海螺、四川亞東、蓋澤爐窯、江西亞東、京陽、華潤平南水泥、大連小野田、江蘇巨龍、柳州浩陽爐窯公司都長期使用Brokk打磚機，從未出現安全事故，為企業創造了大量的經濟效益。我國的水泥長建設商包括Sinoma、中建材國際等企業在國外的承包項目都采用Brokk拆磚機。
Brokk公司從小到大共有五個型號的拆磚機可供選擇，適用各種不同的回轉窯直徑。后來這種設備又擴展到冶金、建筑和核工業的應用。
此外，Brokk公司還生產水泥回轉窯維修的各種其它設備，包括各種規格的砌磚機、激光劃線儀、運磚設備、過橋和安全檢查提籠等，積累了大量提高爐窯維修效率和質量的經驗。
最近十年以來，Brokk遙控打磚機被國外先進水泥企業用于篦冷機和預熱塔的維修，杜絕了在預熱塔維修過程中的人員傷亡，也提高了生產效率。Brokk50機器人只有470Kg,在分解爐內襯的拆除中，巧妙的代替了人工作業，降低了企業成本。
Brokk180打“雪人”
Brokk機器人維修分解爐方案示意圖
6、結語
最近幾年，國內成立的水泥維修爐窯公司越來越多，競爭也越來越激烈。業主對工期的要求、對施工質量的要求也越來越嚴格，安全生產已經成為領導者必須重點關注的問題。幾年來，有些小爐窯公司使用小挖在回轉窯維修過程中引起人身傷亡事故的新聞屢有報道，安徽、重慶等水泥企業都相繼出現過使用小挖造成人員傷亡的事故，通報全世界。另外，柴油機在高溫高粉塵的回轉窯內作業，空氣濾清器和散熱器會很快被粉塵糊死，易造成柴油機“拉缸”故障，每拆一次窯，都有更換柴油機“三濾”,清洗發動機，發動機幾乎每年就要“大修”一次，費用很高。
頻頻發生的事故警示我們，回轉窯和預熱塔的維修是一項危險程度高，工況惡劣復雜，需要專業維修設備的工作。簡單改造的普通工程設備，雖然在一次投資成本上有所降低，但是帶來的安全隱患，卻是企業的“不能承受之重”.
提高回轉窯維修速度和質量，確保安全作業就必須采用先進的專業拆磚設備已經成為水泥行業有識之士的共識，國外已經走過的彎路我們不能以生命的代價去重復。