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回轉(zhuǎn)窯窯口澆注料在水泥回轉(zhuǎn)窯的使用中全年維修或搶修次數(shù)總要比窯內(nèi)耐火磚的頻率高，不能與窯內(nèi)耐火磚使用周期同步，極大地限制了窯綜合運轉(zhuǎn)率的進一步提高，無形中也增加了成本。 1窯口工況特性 預分解窯前窯口部位，約有1 400℃左右的出窯熟料對澆注料有強烈的磨蝕性和堿侵蝕，入窯二次風溫在900-l200℃之間進行無規(guī)律地變化，并攜帶有大量的顆粒型窯灰沖刷。以3.5～4.7 r／min的速度轉(zhuǎn)動，具有較強的機械剪切應力，裸露于高溫下的窯口護板熱膨脹，對澆注料產(chǎn)生強大的擠壓破壞應力，1600～1700℃的窯頭火焰對其產(chǎn)生較強的熱輻射。窯口筒體橢圓度變形，加大了澆注料脫離窯體的可能性。窯口澆注料在生產(chǎn)中還要經(jīng)受頻繁故障開停窯的急冷急熱沖擊。 2影響窯口澆注料壽命的主要因素 2．1窯頭壓力控制的影響 窯頭壓力大小表征了窯爐內(nèi)用風與入窯頭罩熱風量之間的平衡情況。一般增大窯尾高溫 風機的排風量，窯頭負壓增大，反之則減小。采用篦冷機的生產(chǎn)線，在窯尾高溫風機風量相對固定的情況下，關小窯頭余風風機風量，或者增加篦冷機各室冷卻風量，都會導致窯頭形成正壓。 窯頭正壓的危害主要表現(xiàn)在：首先，正壓即表明窯頭罩內(nèi)風量過剩，窯尾高溫風機排風量不足或窯系統(tǒng)通風欠佳，促使風速高、含細粒熟料的過剩熱煙氣從窯頭各個縫隙直往外冒出，窯口簡體外表面受高溫熱氣燒蝕變形，進而導熱至內(nèi)側(cè)簡體及其錨固釘受熱脫焊、膨脹，導致澆注料炸裂脫落，其次，由于熱氣流飛出，窯口筒體低壓冷卻風機鼓入的冷風難以對其產(chǎn)生有效的冷卻保護作用，窯頭密封圈被磨損及燒損；再次，正壓使窯門燒損和窯頭罩內(nèi)襯磨刷加劇，需要經(jīng)常維修處理，甚至將窯頭罩燒垮塌；另外，正壓帶來較為惡劣的作業(yè)環(huán)境， 窯頭無法看火，燒損附近的設備，污染環(huán)境。如前所述，窯頭壓力受兩頭排風量大小的影響。 在特定的生產(chǎn)線，窯爐通風量是相對確定的，出窯高溫熟料也必須得到必要的冷卻。這也就是說系統(tǒng)設計配套時，窯頭余風風機能力不能過小，否則剩余的冷卻風量無處可排。我公司二號、三號窯都暴露出了此缺陷，窯頭佘風風機能力偏小。一般設計中余風風機的風量應達到窯尾高溫風機的80％以上，如果余風溫度較低，工況下排風量較少時，余風風機也可適當選小。
2．2窯系統(tǒng)綜合運轉(zhuǎn)率的影響 運轉(zhuǎn)率表征了生產(chǎn)是否正常，操作是否精細與穩(wěn)定，故障開停機次數(shù)多少等一系列問題。一般情況下，運轉(zhuǎn)率超過82％才算基本正常；達至90％以上算正常生產(chǎn)，說明生產(chǎn)線故障停機情況較少。預分解窯生產(chǎn)線耐火材料最怕開停窯，尤其窯口澆注料是開停窯最大的受害部位，窯連續(xù)運轉(zhuǎn)率越高，壽命越長。一旦出現(xiàn)預熱器堵塞等異常故障，窯口內(nèi)襯表面溫度將在10多小時內(nèi)從1 400℃左右降低到100-200℃，故障排除后，又急劇升溫到正常溫度，如此強烈的冷熱交替反復進行，澆注體高溫組織結(jié)構遭到破壞，易炸裂剝落，會對使用壽命產(chǎn)生極大的影響。 2．3窯口護板結(jié)構形式的影響 窯口結(jié)構一般由筒體、護板和澆注料組成。設置窯口護板的主要目的，就是為了有效地保護普通鋼制作的窯口簡體段節(jié)，免受高溫熱煙氣燒損變形，兩者由2～5顆螺栓連接固定在一起，使之形成整體。護板則需要靠澆注料來降低工作溫度及磨蝕，保證高溫下保持良好的結(jié)構穩(wěn)定性。澆注料為工作層，窯體振動、護板松動、筒體燒變形等三個方面是澆注料結(jié)構破壞的重要因素。窯體振動會使?jié)沧⒘吓c窯筒體和扒釘脫離，扒釘拉力減弱，造成澆注料整體結(jié)構強度降低，局部斷裂脫落。護板松動和筒體燒變形往往同時出現(xiàn)，主要原因是窯口外筒體及其連接固定螺栓被高溫熱氣流侵蝕膨脹，向外成喇叭型，導致護板和簡體間產(chǎn)生間隙而松動，護板上方的澆注料也跟著分塊斷裂。另外，窯口護板端面與窯頭罩直墻的相對位置也較為關鍵，窯口端面應縮在直墻澆注料里面100-200 mm，以避免來自篦冷機的含塵熱煙氣燒損沖刷。 2．4澆注料材質(zhì)及施工技術質(zhì)量的影響 如前所述，前窯口工況較為特殊，一般的澆注料難以承受，材料應具備足夠的耐溫性能、機械強度、耐磨蝕性、熱震穩(wěn)定性和耐堿性。當前國內(nèi)生產(chǎn)窯口澆注料的廠家較多，魚龍混雜，報出的噸價格在5000～13000元之間不等，壽命基本上也跟價位呈線性關系。施工質(zhì)量控制問題較多。錨固釘結(jié)構不合理，分叉處采用對頭焊接，高溫下易燒融；扒釘為單角，焊接點較少，不易焊牢，且易損傷底部彎頭，扒釘布局不科學，盲區(qū)多，特別是護板和擋磚圈上方澆注料拉不住。澆注時對膨脹縫留設的重要性認識不夠，實際施工中留設過少或不留，形成澆注料爆裂。不制模，直接在周向六點位置施工，澆注體密實度差。攪拌不規(guī)范，干料未充分拌勻就加水，考慮施工便捷，加水量過多。攪拌和制模施工銜接不力，攪拌好的澆注料不能及時被使用。澆注振打不均勻，久振或重振現(xiàn)象突出。養(yǎng)護時間短，急于點火投入生產(chǎn)。 3技術措施 3．1優(yōu)化設計窯口結(jié)構 窯口結(jié)構重新設計。整套護板數(shù)量24塊保持不變，每塊護板由原來的單塊固定改為箱體組合型，即由內(nèi)護板和外箱體組成，窯筒體處于兩者之間，用沉頭螺栓連為整體，外箱體內(nèi)填充澆注料以保護固定螺栓和簡體不受高溫燒損變形。應該說，保護好了固定螺栓和筒體，也就等于保護了窯口結(jié)構的牢固性，可使?jié)沧⒘厦馐苓^多的機械外力影響。改進后的窯口結(jié)構 窯口護板冷卻罩重新設計，與護板外箱體連為一體，鼓入的冷風充分冷卻護板及簡體后再排入大氣中，同時也防止冷風流入窯內(nèi)而增加熱耗，降低二次風溫；冷卻風由周向12個風口均布鼓入，改善整體冷卻效果。窯口下方直墻澆注料厚度適當增厚，保證窯口端面在不影響熟料落入篦冷機的前提下縮在直墻里面，避免窯口直接受篦冷機高溫熱煙氣沖刷及燒損。 3．2施工技術方案完善與改進121 (1)窯口澆注厚度由200 mm提高為260mm ，使?jié)沧⒘虾穸瘸^耐火磚50mm左右，窯口護板上方澆注料有效厚度從150 mm增加到了200 mm-220 mm，增強抗耐磨陛。 (2)錨固釘結(jié)構由單角焊接成形改進為雙角冷彎成波浪狀，焊接面由“一”變?yōu)椤皍”，徹底解決了焊接造成的質(zhì)量問題；合理控制扒釘布局，交錯立體布置，特別是護板與護板之間、護板與筒體之間，以及擋磚圈上方等關鍵薄弱部位進行重點設置，提高整體拉力，特定公司高級焊工焊窯口扒釘，多點焊接牢固，且派專人檢查確認。 (3)澆注料施工時采取多次架模澆注，嚴格在周向七點至九點位置施工。 (4)專人負責攪拌，現(xiàn)用現(xiàn)拌，干混均勻，嚴格稱量加水，水分控制在最低范圍內(nèi)。 (5)膨脹縫留設按澆注料線膨脹變化率仔細核算，并結(jié)合實踐經(jīng)驗而定，所有扒釘都纏繞黑膠布來補償其膨脹空間。 (6)材質(zhì)由高性能澆注料改為高強莫來石澆注料，提高耐磨性和耐高溫性能。 (7)改變檢修思路，每次檢修時，窯磚砌筑好前5 m后暫停作業(yè)，優(yōu)先施工前窯口澆注料，盡可能地延長養(yǎng)護時間。 3．3改進通風系統(tǒng)，確保窯頭微負壓 (1)提高窯尾通風能力。下料斜坡整體沿原斜坡平行方向下落200mm，斜坡耐火材料總厚度由245 mm(100 mm鈣板+145 mm耐火磚)調(diào)整為150 mm，取消了100 mm厚的硅酸鈣板，全部采用高強高鋁質(zhì)耐火澆注料。斜坡及其進料舌頭澆注料整體設計，為確保拱頂?shù)叫逼麓怪本嚯x盡可能增大，斜坡分三個傾斜角度平緩過渡人窯，上段50。維持不變，中段以 兩頭保證150 mrn襯厚為控制基準，實際傾斜角度大約42．5。，下段即l 000 ITlnl左右長的入料舌頭約以33°的傾斜角度入窯，相應地把入料舌頭端面總襯厚由300 mm減為200 mm，以增大傾斜度，取消了入料舌頭端面原有約150 mm長的水平過渡段。窯尾拱頂長度被縮短，拱頂與煙室之間的連接設計成50°左右的倒角，基本同斜坡平行，減薄耐火襯厚度， 以進一步加大拱頂斷面。 (2)余風處理系統(tǒng)改進。針對余風處理能力偏小的實際情況，在風機能力不變的情況下作相應改進：擴大余風冷卻塔，冷卻風管比原來增加一倍，減小了風速及阻力，降低風溫；篦冷機與冷卻塔之間增設一個大沉降室，收集余風攜帶的窯灰顆粒，同時增加自然散熱量，進一步降低余風風溫及含塵量。改進后，余風風溫及含塵濃度大幅度降低，玻纖袋收塵器阻力減小，余風風機處理工況風量能力得到提高，基本滿足了生產(chǎn)要求。 4改進效果分析 經(jīng)過全方位優(yōu)化改進后，窯口澆注料使用壽命實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，更換周期不但滿足了窯磚檢修的需要，甚至明顯超過了窯磚壽命，避免了檢修時廢舊澆注料難拆除的被動局面。自2006年下半年以來，未再發(fā)生過因窯口澆注料而停窯檢修的情況。 |
