幾次掉磚紅窯事故的分析和解決
我公司Ф4.8×72m雙系列五級旋風預熱器5000t/d窯,于2003年5月投產(chǎn),一段時間因設備及工藝原因窯運轉率不高,其中2006年先后四次掉磚紅窯的事故處理過程很值得同行們引以為誡。
1 多次掉磚紅窯現(xiàn)象
2006年5月9號,5月29號,11月3號,12月3號,相繼四次在輪帶32m處發(fā)生掉磚紅窯事故,幾次掉磚時熱工制度比較穩(wěn)定,無明顯征兆,位置均在32m的2號輪帶附近,首先在同一環(huán)上掉磚,其次在附近區(qū)域的磚均有扭曲、傾斜、冷面摩擦的現(xiàn)象,并存在不同的剝落和錯位。12月3號掉磚后檢查,在34m附近冷面端的磚有掏空現(xiàn)象,在36m處有磚受力作用擠碎現(xiàn)象。公司每次都召集各專業(yè)及廠家技術人員共同分析原因,以求正確解決。
2原因初步分析
根據(jù)以往經(jīng)驗,紅窯掉磚無非以下幾方面原因:磚的質(zhì)量,砌筑質(zhì)量,燒成煅燒控制及火焰的掌握等,而較少考慮窯是否存在不正常的機械應力,尤其是新投產(chǎn)、無重大變形的窯體。
所以我們針對以上原因進行了分析:過渡帶用的鎂鋁尖晶石磚,掉磚后檢查這一區(qū)域磚的表面確已疏松,而且使用我集團龍門分公司備用磚(同廠同類型磚)后仍發(fā)生了事故,但其它位置砌筑的同批類磚并未出現(xiàn)疏松、剝落,送檢數(shù)據(jù)也表明其性能基本達到要求。
至于砌筑質(zhì)量,每次檢修都有公司技術人員及耐火材料廠家技術人員全程跟蹤,完工后都會同他們共同驗收,并未發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量問題。
煅燒方面的操作原因也很快被排除,因為掉磚前的熱工制度都比較穩(wěn)定,操作上盡量減少了噴煤管旋流風的用量,保證窯皮均勻穩(wěn)定,過渡帶胴體溫度<380℃,無異常的工況波動。
在上述分析的基礎上,我們開始重視機械方面的原因:
每一次掉磚都在同一位置(輪帶32米附近),且整環(huán)窯磚傾斜、扭曲,冷面摩擦大,而燒成帶磚完整無缺。這些現(xiàn)象說明掉磚與機械應力有明顯關系。在2005年10月對窯筒體橢圓度進行了檢測,檢測結果表明橢圓度在規(guī)定范圍,而輪帶最大允許
相對滑移(窯筒體和輪帶旋轉一周的相對滑移量)的數(shù)值卻不夠理想,No1:30mm,No 2:8mm,No 3:19mm,檢測方(耐火材料廠)建議作輪帶間隙調(diào)整,直至12月掉磚后再檢測時No1:50mm,No 2:34mm,No3:21mm,很明顯輪帶間隙已經(jīng)嚴重偏大(正常10~24mm),且對比變化大,檢測的橢圓度均超出允許范圍。其實從第一次檢測分析就說明No2
間隙8mm太小,而No1偏大,已經(jīng)形成輪帶與筒體間的束頸現(xiàn)象,運轉時使全窯筒體產(chǎn)生一種“扭力”,窯的中心軸線已偏移。這種機械應力使窯磚受到巨大的擠壓及扭力,它正是2號輪帶處多次掉磚的根源。
3 采取措施
?。?)12月份停窯后調(diào)整了輪帶下胴體墊板,使間隙恢復到原有新窯設計要求。并規(guī)定每次有停窯機會都對輪帶下與筒體冷態(tài)間隙作檢測(或作橢圓度檢測),積累數(shù)據(jù),通過工藝操作和機械措施使其控制在合理范圍內(nèi)。
?。?)在中控室安裝自動監(jiān)測裝置,對輪帶滑移量作實時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)滑移量為零時,立即向輪帶下筒體墊板吹冷風,以免筒體產(chǎn)生束頸現(xiàn)象。
(3)從5月份掉磚后公司對購磚渠道、窯磚質(zhì)量和砌筑施工都嚴格把關,對工藝施工制定了嚴密的方案,并在操作上盡可能穩(wěn)定熱工制度。
4 結論
(1)這次由于機械應力造成掉磚的事故,剛開始并未引起技術人員的足夠重視,他們認為,雖然2號輪帶有應力影響,但受應力大的窯口部位窯磚卻完整無損,所以總是在懷疑磚的質(zhì)量問題。只是在檢測數(shù)據(jù)的對比后,才認識到問題的嚴重性。
(2)當耐火磚窯襯運行周期短且發(fā)生扭曲、斷層、傾斜現(xiàn)象,主要集中于輪帶部位或兩側,造成磚異常分層斷裂時,這已經(jīng)表明筒體在運行中不斷地變形扭動,使得窯內(nèi)的耐火磚斷裂分層,因此有必要砌筑前檢查窯的橢圓度和輪帶冷態(tài)間隙。
輪帶的冷態(tài)間隙控制經(jīng)驗公式見(1)式,輪帶最大允許相對滑移(窯筒體和輪帶旋轉一周的相對滑
移量)的經(jīng)驗值:
△μ≤D(/2×100)×1000(1)
式中:△μ——窯輪帶的相對滑移量,mm;
D——窯筒體內(nèi)徑,m。
例如:Φ4.8m回轉窯,窯筒體的最大滑移量:
△μ≤4.8(2×100)×1000=24mm
另外也可通過控制輪帶的冷態(tài)間隙,以保證窯筒體橢圓度在允許范圍內(nèi)。
最大橢圓度則為:WS=W×D×1000=0.48%×4.8×1000=23.04mm?! 。?)
W≤D/10 ?。?)
式中:WS——最大橢圓度,mm;
W——窯筒體橢圓率,%;
D——窯筒體內(nèi)徑,m。
例如:Φ4.8m回轉窯,窯筒體的最大橢圓率≤(4.8/10)%=0.48%
窯筒體的最大橢圓度一般集中于輪帶附近,當發(fā)生橢圓度超出允許范圍時,在窯內(nèi)耐火磚的砌筑施工之前,應該通過更換輪帶墊鐵或浮動板調(diào)整冷態(tài)間隙,以減小橢圓度,使其在允許的范圍內(nèi)。確認調(diào)整符合要求后方可進行窯內(nèi)耐火磚的砌筑。
(3)通過有針對性調(diào)整后,現(xiàn)2號輪帶附近過渡帶的尖晶石磚已可使用到12個月,2007年始到2008年上半年未出現(xiàn)掉磚紅窯的工藝事故,提高了窯運轉率,同時加強了對輪帶滑移量的實時跟蹤,筒體冷態(tài)間隙都能控制在合理范圍,保證了窯的安
全運轉。
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com