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幾次掉磚紅窯事故的分析和解決

2010-05-25 00:00

  我公司Ф4.8×72m雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器5000t/d窯,于2003年5月投產(chǎn),一段時(shí)間因設(shè)備及工藝原因窯運(yùn)轉(zhuǎn)率不高,其中2006年先后四次掉磚紅窯的事故處理過(guò)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(hào),5月29號(hào),11月3號(hào),12月3號(hào),相繼四次在輪帶32m處發(fā)生掉磚紅窯事故,幾次掉磚時(shí)熱工制度比較穩(wěn)定,無(wú)明顯征兆,位置均在32m的2號(hào)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(cuò)位。12月3號(hào)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(zhuān)業(yè)及廠(chǎng)家技術(shù)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(yàn),紅窯掉磚無(wú)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(jī)械應(yīng)力,尤其是新投產(chǎn)、無(wú)重大變形的窯體。

  所以我們針對(duì)以上原因進(jìn)行了分析:過(guò)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(tuán)龍門(mén)分公司備用磚(同廠(chǎng)同類(lèi)型磚)后仍發(fā)生了事故,但其它位置砌筑的同批類(lèi)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(dá)到要求。

  至于砌筑質(zhì)量,每次檢修都有公司技術(shù)人員及耐火材料廠(chǎng)家技術(shù)人員全程跟蹤,完工后都會(huì)同他們共同驗(yàn)收,并未發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量問(wèn)題。

  煅燒方面的操作原因也很快被排除,因?yàn)榈舸u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(fēng)的用量,保證窯皮均勻穩(wěn)定,過(guò)渡帶胴體溫度<380℃,無(wú)異常的工況波動(dòng)。

  在上述分析的基礎(chǔ)上,我們開(kāi)始重視機(jī)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(wú)缺。這些現(xiàn)象說(shuō)明掉磚與機(jī)械應(yīng)力有明顯關(guān)系。在2005年10月對(duì)窯筒體橢圓度進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果表明橢圓度在規(guī)定范圍,而輪帶最大允許
相對(duì)滑移(窯筒體和輪帶旋轉(zhuǎn)一周的相對(duì)滑移量)的數(shù)值卻不夠理想,No1:30mm,No 2:8mm,No 3:19mm,檢測(cè)方(耐火材料廠(chǎng))建議作輪帶間隙調(diào)整,直至12月掉磚后再檢測(cè)時(shí)No1:50mm,No 2:34mm,No3:21mm,很明顯輪帶間隙已經(jīng)嚴(yán)重偏大(正常10~24mm),且對(duì)比變化大,檢測(cè)的橢圓度均超出允許范圍。其實(shí)從第一次檢測(cè)分析就說(shuō)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使全窯筒體產(chǎn)生一種“扭力”,窯的中心軸線(xiàn)已偏移。這種機(jī)械應(yīng)力使窯磚受到巨大的擠壓及扭力,它正是2號(hào)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(fù)到原有新窯設(shè)計(jì)要求。并規(guī)定每次有停窯機(jī)會(huì)都對(duì)輪帶下與筒體冷態(tài)間隙作檢測(cè)(或作橢圓度檢測(cè)),積累數(shù)據(jù),通過(guò)工藝操作和機(jī)械措施使其控制在合理范圍內(nèi)。

  (2)在中控室安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,對(duì)輪帶滑移量作實(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)滑移量為零時(shí),立即向輪帶下筒體墊板吹冷風(fēng),以免筒體產(chǎn)生束頸現(xiàn)象。

  (3)從5月份掉磚后公司對(duì)購(gòu)磚渠道、窯磚質(zhì)量和砌筑施工都嚴(yán)格把關(guān),對(duì)工藝施工制定了嚴(yán)密的方案,并在操作上盡可能穩(wěn)定熱工制度。

  4 結(jié)論
 ?。?)這次由于機(jī)械應(yīng)力造成掉磚的事故,剛開(kāi)始并未引起技術(shù)人員的足夠重視,他們認(rèn)為,雖然2號(hào)輪帶有應(yīng)力影響,但受應(yīng)力大的窯口部位窯磚卻完整無(wú)損,所以總是在懷疑磚的質(zhì)量問(wèn)題。只是在檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比后,才認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重性。

 ?。?)當(dāng)耐火磚窯襯運(yùn)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(cè),造成磚異常分層斷裂時(shí),這已經(jīng)表明筒體在運(yùn)行中不斷地變形扭動(dòng),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(yàn)公式見(jiàn)(1)式,輪帶最大允許相對(duì)滑移(窯筒體和輪帶旋轉(zhuǎn)一周的相對(duì)滑
移量)的經(jīng)驗(yàn)值:

  △μ≤D(/2×100)×1000(1)

  式中:△μ——窯輪帶的相對(duì)滑移量,mm;
     D——窯筒體內(nèi)徑,m。

  例如:Φ4.8m回轉(zhuǎn)窯,窯筒體的最大滑移量:
  △μ≤4.8(2×100)×1000=24mm

  另外也可通過(guò)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(zhuǎn)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(dāng)發(fā)生橢圓度超出允許范圍時(shí),在窯內(nèi)耐火磚的砌筑施工之前,應(yīng)該通過(guò)更換輪帶墊鐵或浮動(dòng)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(rèn)調(diào)整符合要求后方可進(jìn)行窯內(nèi)耐火磚的砌筑。

 ?。?)通過(guò)有針對(duì)性調(diào)整后,現(xiàn)2號(hào)輪帶附近過(guò)渡帶的尖晶石磚已可使用到12個(gè)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(yùn)轉(zhuǎn)率,同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)輪帶滑移量的實(shí)時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)。

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