水泥技术|几次掉砖红窑事故的分析和解决

   日期:2017-02-15     来源:建材之家    作者:防水之家    浏览:23    评论:0    
核心提示:我公司Ф4.8×72m双系列五级旋风预热器5000t/d窑,于2003年5月投产,一段时间因设备及工艺原因窑运转率不高,其中2006年先后四次掉砖红窑的事故处理过程很值得同行们引以为诫。1 多次掉砖红窑现象  2006年5月9号,5月29号,11月3号,12月3号,相继四次在轮带32m处发生掉砖红窑事故,几次掉砖时热工制度比较稳定,无明显征兆,位置均在32m的2号轮带附近,首先在同一环上掉砖,其次
防水之家讯:我公司Ф4.8×72m双系列五级旋风预热器5000t/d窑,于2003年5月投产,一段时间因设备及工艺原因窑运转率不高,其中2006年先后四次掉砖红窑的事故处理过程很值得同行们引以为诫。

1 多次掉砖红窑现象
2006年5月9号,5月29号,11月3号,12月3号,相继四次在轮带32m处发生掉砖红窑事故,几次掉砖时热工制度比较稳定,无明显征兆,位置均在32m的2号轮带附近,首先在同一环上掉砖,其次在附近区域的砖均有扭曲、倾斜、冷面摩擦的现象,并存在不同的剥落和错位。12月3号掉砖后检查,在34m附近冷面端的砖有掏空现象,在36m处有砖受力作用挤碎现象。公司每次都召集各专业及厂家技术人员共同分析原因,以求正确解决。

2原因初步分析
根据以往经验,红窑掉砖无非以下几方面原因:砖的质量,砌筑质量,烧成煅烧控制及火焰的掌握等,而较少考虑窑是否存在不正常的机械应力,尤其是新投产、无重大变形的窑体。

所以我们针对以上原因进行了分析:过渡带用的镁铝尖晶石砖,掉砖后检查这一区域砖的表面确已疏松,而且使用我集团龙门分公司备用砖(同厂同类型砖)后仍发生了事故,但其它位置砌筑的同批类砖并未出现疏松、剥落,送检数据也表明其性能基本达到要求。

至于砌筑质量,每次检修都有公司技术人员及耐火材料厂家技术人员全程跟踪,完工后都会同他们共同验收,并未发现砌筑质量问题。

煅烧方面的操作原因也很快被排除,因为掉砖前的热工制度都比较稳定,操作上尽量减少了喷煤管旋流风的用量,保证窑皮均匀稳定,过渡带胴体温度<380℃,无异常的工况波动。

在上述分析的基础上,我们开始重视机械方面的原因:
每一次掉砖都在同一位置(轮带32米附近),且整环窑砖倾斜、扭曲,冷面摩擦大,而烧成带砖完整无缺。这些现象说明掉砖与机械应力有明显关系。在2005年10月对窑筒体椭圆度进行了检测,检测结果表明椭圆度在规定范围,而轮带最大允许
相对滑移(窑筒体和轮带旋转一周的相对滑移量)的数值却不够理想,No1:30mm,No 2:8mm,No 3:19mm,检测方(耐火材料厂)建议作轮带间隙调整,直至12月掉砖后再检测时No1:50mm,No 2:34mm,No3:21mm,很明显轮带间隙已经严重偏大(正常10~24mm),且对比变化大,检测的椭圆度均超出允许范围。其实从第一次检测分析就说明No2
间隙8mm太小,而No1偏大,已经形成轮带与筒体间的束颈现象,运转时使全窑筒体产生一种“扭力”,窑的中心轴线已偏移。这种机械应力使窑砖受到巨大的挤压及扭力,它正是2号轮带处多次掉砖的根源。

3 采取措施
(1)12月份停窑后调整了轮带下胴体垫板,使间隙恢复到原有新窑设计要求。并规定每次有停窑机会都对轮带下与筒体冷态间隙作检测(或作椭圆度检测),积累数据,通过工艺操作和机械措施使其控制在合理范围内。

(2)在中控室安装自动监测装置,对轮带滑移量作实时监控,一旦发现滑移量为零时,立即向轮带下筒体垫板吹冷风,以免筒体产生束颈现象。

(3)从5月份掉砖后公司对购砖渠道、窑砖质量和砌筑施工都严格把关,对工艺施工制定了严密的方案,并在操作上尽可能稳定热工制度。

4 结论
(1)这次由于机械应力造成掉砖的事故,刚开始并未引起技术人员的足够重视,他们认为,虽然2号轮带有应力影响,但受应力大的窑口部位窑砖却完整无损,所以总是在怀疑砖的质量问题。只是在检测数据的对比后,才认识到问题的严重性。

(2)当耐火砖窑衬运行周期短且发生扭曲、断层、倾斜现象,主要集中于轮带部位或两侧,造成砖异常分层断裂时,这已经表明筒体在运行中不断地变形扭动,使得窑内的耐火砖断裂分层,因此有必要砌筑前检查窑的椭圆度和轮带冷态间隙。

轮带的冷态间隙控制经验公式见(1)式,轮带最大允许相对滑移(窑筒体和轮带旋转一周的相对滑
移量)的经验值:

△μ≤D(/2×100)×1000(1)

式中:△μ——窑轮带的相对滑移量,mm;
 D——窑筒体内径,m。

例如:Φ4.8m回转窑,窑筒体的最大滑移量:
△μ≤4.8(2×100)×1000=24mm

另外也可通过控制轮带的冷态间隙,以保证窑筒体椭圆度在允许范围内。
最大椭圆度则为:WS=W×D×1000=0.48%×4.8×1000=23.04mm。(2)

W≤D/10(3)

式中:WS——最大椭圆度,mm;
W——窑筒体椭圆率,%;
D——窑筒体内径,m。

例如:Φ4.8m回转窑,窑筒体的最大椭圆率≤(4.8/10)%=0.48%

窑筒体的最大椭圆度一般集中于轮带附近,当发生椭圆度超出允许范围时,在窑内耐火砖的砌筑施工之前,应该通过更换轮带垫铁或浮动板调整冷态间隙,以减小椭圆度,使其在允许的范围内。确认调整符合要求后方可进行窑内耐火砖的砌筑。

(3)通过有针对性调整后,现2号轮带附近过渡带的尖晶石砖已可使用到12个月,2007年始到2008年上半年未出现掉砖红窑的工艺事故,提高了窑运转率,同时加强了对轮带滑移量的实时跟踪,筒体冷态间隙都能控制在合理范围,保证了窑的安
全运转。

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