延長燒成帶耐火磚使用壽命的措施
貴州東立水泥有限公司2500t/d熟料生產線于2010年元月17日建成點火投產,到2011年6月8日停窯換磚,燒成帶耐火磚的使用壽命為一年四個月零二十一天,殘磚厚度最薄處尚有80mm。現根據本人的經驗,就延長燒成帶耐火磚使用壽命的措施談一點看法與體會。
1 基本情況
該公司燒成系統使用的耐火材料由鄭州匯特耐火材料有限公司生產供應,鄭州匯碩筑爐公司人工砌筑施工,公司技術人員負責現場的指導和監督。窯內耐火材料的配置見表1。
表1 窯內耐火材料的配置
篦冷機為NC33217第三代水平推動篦式冷卻機。噴煤管為NC-7型四通道煤粉燃燒器。從配置情況來看,與其它2500t/d熟料生產線的配置并無明顯的差別。
從2010年元月17日點火,回轉窯筒體表面溫度一直控制在320℃左右,窯皮厚度在20cm左右。投料量在160~200t/h之間。2010年12月份停窯檢查,燒成帶耐火磚厚度最薄處為110mm。2011年6月8日因電網停電,公司決定更換耐火磚。打完窯皮后觀察,燒成帶磚面平整,磚縫無變型;殘磚厚度最薄為80mm,最厚處為140mm,如繼續使用,正常情況下還可使用四個月以上。
2 燒成帶耐火磚的損壞機理
燒成帶耐火磚的損壞機理分為物理損壞、化學損壞及機械損壞。每種損壞的原因可歸納如下:
2.1 物理損壞
物理損壞主要是指高溫對耐火磚的損壞,其損壞的原因可分為:
(1)耐火磚的內在質量,即耐火磚的抏高溫性能,也就是耐火磚的耐火度和荷重軟化溫度。
(2)工藝方面的原因:即窯皮的厚度和牢固程度。燒成帶耐火磚如果沒有窯皮的保護,其使用壽命肯是短命的。而窯皮蝕薄又可分為操作原因、配料原因及工藝原因。
a. 操作原因:火嘴位置,火焰形狀及操作技術等,。火嘴位置偏襯,火焰沖刷窯皮,使窯皮蝕薄;火焰短粗,沖刷窯皮,使窯皮蝕薄損壞耐火磚,操作不穩定,使窯皮頻繁脫落,損壞耐火磚;窯內溫度過高,損傷窯皮,損壞耐火磚。
b. 配料原因:配料方案不合理,如KH值過高,液相量過低,不易掛窯皮,也會損壞耐火磚。
c. 工藝原因:主要是篦冷機“堆雪人”,窯口結前圈,使窯內物料不能及時排出,其磨蝕作用使窯皮變薄損壞耐火磚。
2.2 化學損壞
化學損壞主要是指窯料中所含的R20,S等易熔性物質對耐火磚的浸蝕而造成耐火磚的損壞。但如果窯皮牢固且致密,可以抑制易熔性物質對燒成帶耐火磚的浸蝕損壞作用。
2.3 耐火磚的機械損壞
耐火磚的機械損壞主要是指在窯的運轉期間,耐火磚和窯筒體產生不規則的相對位移,所產生的剪切力對耐火磚造成的損壞。表觀現象是窯運行一段時間后,磚縫扭曲變形。產生機械損壞的原因與耐火磚的尺寸誤差和砌筑質量有關。
3 采取的措施
從以上的分析可以看出,燒成帶耐火磚的物理損壞和化學損壞,都與窯皮蝕薄有關,機械損壞與耐火磚的砌筑質量有關。也就是說要延長燒成帶耐火磚的壽命,除了選擇合適的供應商外,在砌筑時要把握好砌筑質量,在窯運行期間要維護好窯皮。采取的具體措施是:
3.1 把握好耐火磚的砌筑質量
耐火磚的砌筑是由專業的筑爐公司施工,公司技術人員負責技術指導和現場的監督。在監督施工時,把握好以下幾點:
(1)火泥的配比和稀稠合適。具體的檢測方法一是火泥鋪到磚上容易攤開、且不能流淌。太稠則不易攤開,太稀則易流淌;二是在一塊磚上攤上火泥,壓上另一塊磚稍有力揉動,然后提起上面的磚體,能將下面的磚帶起,即認為火泥的配比合適。
(2)耐火磚的大端要緊貼筒體。磚和筒體之間不能墊有火泥和其它雜物。在攤火泥時,在磚的大端順磚長方向要留1~2cm位置不攤火泥,在向上壓磚時,大端緊貼筒體壓到火泥上,用力揉動,使火泥鋪滿整個磚面,少量多余的火泥從磚的兩頭和小端擠出,磚大頭端面要緊貼筒體。磚縫不能大于1.5mm。檢查磚的小面,行間不能有起臺,包邊現象。
(3)頂緊頂杠。在砌筑的圓周的一半時,要用頂杠把磚頂緊,轉窯砌另半周,這時頂杠一定要頂緊。磚與頂杠端部之間要墊上方體,以免劑傷耐火磚。檢查頂杠是否頂緊的方法是,當頂杠隨筒體轉動到鎖峰位置時檢查筒體頂部的耐火磚不能有下垂的現象。若有磚下垂現象,在窯運行期間耐火磚和窯筒體產生相對位移而對耐火磚造成機械損壞。
3.2 掛好并維護好窯皮
(1)對窯操進行培訓和指導。在點火之前,專門安排時間對窯操進行培訓。明確指出無論在任何情況下,掛好和維護好窯皮是窯操的主要職責。同時向他們講述不同情況下的操作方法,在實際的操作中,根據窯內的情況及時給予操作指導和講評,開展窯操之間的技術交流,提高窯操科學操作的技術水平。
(2)噴煤管合理定位和控制火焰形狀。噴煤管的定位在文件中已有介紹,以稍微偏料偏下為宜。在實際操作中,還要根據窯內狀況和火焰形狀及時調整內流風比例,盡量避免短眼急燒,絕不允許火焰沖刷窯皮。當發現局部窯皮蝕薄,筒體出現高溫時,應適當降低窯速,以筒體冷卻風機配合予以補掛。
(3)改善工藝狀況,抑制“堆雪人”和結前邊圈。在點火投料初期,篦冷機“堆雪人”和窯口結前圈很頻繁,料子飛砂較大,窯筒體5~8米處曾一度出現高溫情況。經仔細觀察發現,篦冷機“堆雪人”與固定篦板的風量分布有關。在固定篦板和活動篦板交接處,大量的熟料顆粒被風吹很高,吹起的細顆粒隨二次風進入窯內,前圈和飛砂相伴而生。而在臨窯口的落料點處,熟料沒有被風吹動的跡象。兩臺高壓風機的阻力在6~7kPa,風門只能開到45%左右,超過50%電機就會過流跳閘。由于落料點的熟料不能得到很好的冷卻,有一部分熟料還是有一定的粘性,結果是越堆越高,直至超過窯口。
分析其原因,主要是因為篦冷機固定篦板的角度為12°而熟料的堆積角在38°左右,這樣在固定篦板和活動篦板的連接處料層薄,阻力小,風量大,料層被吹穿。而在臨窯口落料點名處料層厚,阻力大,風量小,料層吹不透,冷卻不好。若能改善固定篦床的分量分布,加大落料點處的風量,使落料點的熟料能快速冷卻,就可以抑制“堆雪人”現象 的發生。
根據這一分析,采取措施減少排固定篦板的風量。經過兩次改進,效果十分理想。消除了固定篦板和活動篦板連接處料層吹穿的現象,落料點處的熟料被冷卻風吹的翻動而不飛起,兩臺高壓風機的阻力在10.0~11.0kPa之間,風門全部開啟電機電流在額定電流的80%左右。飛砂現象被消除,“堆雪人”和結前圈現象得到有效的抑制。而二次風溫也由原來的900~1000℃提高到1100~1200℃。
(3)合理的配料方案:合理的配料方案主要是指液相量的控制。液相量抑制在22%~24%比較合適。過低則不易掛窯皮,過高則會使燒結溫度范圍變窄,硅酸鹽礦物減少,不利于操作和提高熟料質量。
4 小結
通過采取以上措施,燒成帶耐火磚使用壽命達到一年四過月零二十一天的效果。綜上所述,影響燒成帶耐火磚使用壽命的因素是多方面的。除了在采購方面選擇合適的供應商,在技術管理和操作方面:(1)切實把握好砌筑質量。要點是火泥配比合適,耐火磚大端貼緊筒體,頂扛務必頂緊。(2)在燒成帶形成和維持良好的窯皮。要點是保持良好的工藝狀態:不“堆雪人”和結前圈;合適的火嘴位置和內外流風比例:既不沖刷窯皮也不沖料;科學的操作制度:根據窯內狀況及時合理的調整操作參數;合理的配料方案:適當的液相量,三率值要匹配。
編輯:
監督:0571-85871513
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