回转窑轮带窑皮剥落处理
回转窑轮带窑皮剥落处理
0引言
国家加快落后产能淘汰步伐,立窑、湿法窑、中空窑、立波尔窑已相继退出历史舞台,各地水泥生产集中于新型干法生产方式。新型干法生产入窑物料基本完成分解,窑内分为增温段、过渡段、烧成段和冷却段,主要进行硅酸盐水泥熟料矿物的化合形成,窑内不同段位温度以窑的不同规格或不同窑况略有不同,窑耐火砖的砌筑配置也主要根据各窑各段位温度与燃烧器通常使用范围进行,通过窑皮的挂接和窑耐火砖等进一步实现窑煅烧高温对窑筒体影响的阻隔,实现全窑体的温度安全和硅酸盐矿物有效形成,达到窑的正常生产目的。
1回转窑轮带窑皮剥落
2021年,福建周边某水泥公司φ4.0m×60.0m新型干法水泥回转窑已生产运行多年,但在这年上半年窑大检修后的开窑生产中,I档轮带内窑皮初挂后逐步剥落,该部位温度上升,中控窑操作员反复专心操作都难以挂回,不到一周时间轮带内窑筒体温度处于高位,为防止其温度进一步上升,损坏设备,中控窑操通过窑产量、窑转速、燃烧热力等的调整控制着窑烧成系统温度,产质量都相对降低,生产不能放开手脚,严重抑制着窑的正常运行。检查窑内情况(见图1),大体轮带位置窑皮已完全剥落干净,并形成一个与轮带同位置的无窑皮光圈,轮带内无窑皮边界整齐,无窑皮宽800~1100mm,窑砖完好无损,由于运行中窑内物料的滑动与摩擦,该部位的耐火砖面形成光面,窑砖表面纹线仍依稀可见,轮带内光面砖圈两侧窑皮薄,在轮带内窑皮剥落中似乎也有不同程度地受剥或不同程度连带拉损,本应完整致密的有效窑皮受到严重破坏。
2回转窑轮带窑皮剥落处理
根据上述情况,该水泥公司人员马上组织分析,深入检查,从窑现场运转情况看运行平稳,该部位烧成带耐火砖为后英集团海城市环保科技有限公司生产的镁铁尖晶石砖,过渡带为该公司镁铝尖晶石砖,其余硅莫砖,耐火砖砌筑使用没有差错,各段温度除一档轮带内温度接近400℃和轮带两侧(轮带往窑头2m和轮带往窑尾2m范围)温度355~380℃不等,其余各段温度正常。分解炉生料入窑分解率95.5%",入窑生料成分见表1,1500℃液相量24.93%²I,入窑煤粉分析见表2,检查中控窑操均无其它的特殊操作。随即决定适度调整入窑生料化学成分,增加窑内煅烧液相量至26.35%,讨论通过燃烧器位置、窑速、内外风开度等调整,加强中控室的操作控制,争取挂好轮带内窑皮,提高烧成带窑皮厚度和窑皮的稳定性。最后调整后入窑生料成分见表3,燃烧器内风逐步调至12kPa,外风逐步调至8kPa,窑速调整至3.3r/min。经认真细致的调整操作,但运行不见明显效果,窑1档轮带内窑皮依然不能挂上,温度处于高位,轮带两侧也仍然较高,生产不能正常运行。
据此,企业相关人员进一步分析,重新核对窑内窑皮整圈剥落的具体位置,核对结果与窑I档轮带位置完全重合,生料成分调整、操作控制调整不能凑效后,大家把注意力转向机械外力。可从窑现场看轮带运行平稳,监测窑传动、垫板间隙和轮带滑移量都在正常范围3,看不出有什么其它的问题。考虑窑是大检修之后投入运行的,再查轮带垫板更换的施工、相关参数和具体工作人员,轮带垫板更换施工中维修操作人员把垫板限位端的固定块固定限位后,担心移位影响,把垫板的另一端也加上限位,垫板端头基本上未留间隙(见图2),后来经过相关人员讨论,安排该轮带所有垫板另一端的限位取消,让垫板一端“自由”,仅保留垫板侧边支撑块(见图3)。投运行后,加上物料、操作的配合,该轮带内圈及其两侧窑皮逐步挂上,
轮带内温度、轮带两侧温度开始趋稳后逐步下降,一周后窑筒体温度恢复正常,窑生产运行也都恢复正常。
3回转窑轮带窑皮剥落分析
回转窑轮带垫板内面弧度与窑筒体外表面弧度相同,安装后垫板与窑简体是伏贴的。窑升温生产后,垫板逐步受热膨胀,垫板两端限位锁死后膨胀的垫板无法伸展而必然弯曲,每运转至下半部尤其至低部时的垫板受轮带之压,窑轮带、垫板与筒体均紧密接触着,因窑轮带厚度远大于窑筒体厚度且温度低,正常生产状态下该部位窑体都有相当温度,筒体钢性强度远不如轮带,膨胀的垫板弯曲向窑方向进行,使窑简体每运转至下半部时均受弯曲垫板作用,作用力通过窑筒体传递至窑砖、窑皮层(见图4)。此外,运行多年的窑轮带内的筒体可能都不同程度地存在着变形,变形窑简体受弯曲垫板的作用,变形点筒体径向力增大,窑每运转至下半部的时候,该部位窑皮受加大径向力窑筒体作用被破坏或难以粘结,增加了此时应有窑皮形成的困难。该公司窑轮带内的筒体因多年运行和曾经的高温,存在较严重的变形。
本次该公司窑轮带内窑皮未能形成稳定而剥落,主要为轮带内变形筒体受弯曲垫板连续作用,初粘窑皮被挤压后剥离,剥离的过程中把侧边的部分窑皮带出,再挂、再压、再剥,没窑皮的砖面因物料流入摩擦形成光面又进一步影响窑皮的粘挂。开窑初期入窑生料成分硅酸率较高、饱和比也较高、熔剂矿物相对不足,也不利于稳定致密窑皮的粘贴粘挂和最终形成,致出现非正常情况和非正常生产。
4结束语
包括轮带内窑皮在内的窑整体是保护窑筒体使窑正常运行的一个重要环节,轮带内窑皮的粘挂保护除窑操作、入窑生料成分外,轮带外力作用也不可忽略,托轮、轮带缺损会带来振动,垫板弯曲会对窑轮带内筒体增加机械力的作用,尤其对轮带内筒体有变形的窑体,轮带垫板的更换,垫板一端设置限位后,另一端不应再有固定限位或应留有足够的膨胀间隙,避免膨胀因素增加轮带内机械力的作用。
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