您当前的位置:备件网首页 > 技术干货 > 正文

技术 | 浅析窑筒体产生裂缝的原因及解决方法

来源:《福建水泥股份有限公司炼石水泥厂》 发布日期:2020/7/21 编辑:张翀
核心提示:技术 | 浅析窑筒体产生裂缝的原因及解决方法

窑筒体产生裂缝


某水泥公司炼石水泥厂5号窑生产线设计规模为2000t/d水泥熟料,该线于1988年8月投产,全套设备引进丹麦史密斯公司五级旋风预热器+ 分解炉技术。2001年6月,因燃用无烟煤将线炉改为离线分解炉生产,但改造后窑工况稳定性差,离线炉漏料、塌料较频繁,能耗较高,熟料成本高。

 

为了降低能耗,该厂对5号窑实施了一系列改造方案,其中与本文事故分析有关的两项是:将窑的最高转速提至4.0r/min(改造前最高转速3.1r/min);将窑头缩口筒体3.5 m长改为直筒,便于砌砖。

5号窑改造工程于2013年4月21日开始至8月20日结束,8月31日投料试生产成功,至2014年10月已平稳运行一年多。但2014年10月中旬开始,5号窑筒体32m变径往窑尾方向20 mm处筒体断断续续出现高温约有半个月,最高点峰值达460 ℃,中控操作员及现场巡检人员均加强监控。10月26日15:48分,巡检工人发现窑内粉料从筒体裂缝处漏出来。立即停窑处理,避免事故发生。

 

从窑筒体外观看径向裂开一条长600mm~700mm裂缝,冷窑后,到窑内检查耐火砖情况,窑内耐火砖向窑头方向发生位移,在窑筒体变径处约32m整圈都有不同程度缝隙,窑内砖缝为径向长(周长)约800mm,轴向砖缝隙宽60mm,见图1、图2。

图1 5号窑筒体表面裂缝

图2 5号窑筒体内部裂缝砖与砖之间位移间隙

窑筒体裂缝原因分析


2.1 砖缝的产生

现场观察后,该公司认为,窑筒体产生裂缝的起因在于砖缝的产生。


预分解窑一般至少设置两道挡砖圈,而该厂窑内仅在距离窑口约1.2m处设一道挡砖圈。挡砖圈的主要作用:一是消除砖的轴向滑动;二是增强窑筒体刚度,减小筒体弯曲与变形。在《新世纪水泥导报》2004年第5期《回转窑内挡砖圈设置的探讨》一文建议预分解窑内应设置四处挡砖圈,后经与其他兄弟厂家了解相同产能的预分解窑一般至少两道挡砖圈,而该厂5号窑内仅设一道挡砖圈。5号窑改造后,窑速一般在3.5~3.7r/min,窑高速运行达到了“薄料快烧”的效果,窑本身有3.5%的斜度,耐火砖在窑内随窑高速旋转往窑头轴向滑动增大。窑速提高后未多增设一道挡砖圈,仅一道挡砖圈难以“顶住”窑砖向窑头滑移的“力量”,导致窑筒体变径32m处砖发生“分界”,形成砖缝。

另外,为了便于耐火砖的采购与砌筑(原窑口异型砖),5号窑头缩口筒体3.5m长改为直筒,但未考虑到原缩口筒体对砖往窑头方向轴向滑动有一定的阻挡作用,此次窑内产生砖缝,缩口改直筒也是影响因素之一。

当然,耐火砖的砌筑质量与挡砖圈焊接质量也不容忽视。

2.2 筒体裂缝


砖缝形成于何时,不得而知。当砖缝形成后,粉料在砖缝内随窑旋转来回冲刷筒体,砖缝所对应的筒体长期处于较高温度下,在窑旋转产生的扭力及剪切力的作用下,出现裂缝。


解决方法


(1)在筒体内、外破口,其弧长1000mm,用506焊丝焊接。且因大齿圈靠近窑尾,窑运行过程中传动扭矩非常大,在裂缝焊接处沿窑径整圈增设加强筋,加强筋尺寸为550×160×20,增加该处筒体刚度。如图3。临时处理该处裂缝于10月31日中班修复并投入生产。

图3 焊接完毕增加加强筋修复后的窑筒体表面

(2)在大修时,在窑内原基础上多增设一或二道挡砖圈(烧成带保持10m~20m不设挡砖圈),减少耐火砖往窑头方向位移,并在砌筑新砖时,在每道挡砖圈空鼓位置填充耐火泥与耐火纤维棉并压实,杜绝物料再进入空鼓,避免窑内砖缝产生,物料进入冲刷而磨穿筒体。所焊挡砖圈必须在同一圆心上,不得歪斜。


(3)加强对员工耐火材料施工通用规程的系统培训,提高员工在耐火材料施工过程中的质量监管能力。每次大中修更换耐火材料时必须指定专人进行施工过程质量跟踪,并做质量跟踪记录,特别是隐蔽工程必须详实填写,以备日后查询及作为责任人的处罚依据,促使质量监督人员提高工作责任心。


(4)窑更换耐火材料时,必须对挡砖圈及筒体的焊缝和磨损严重的轮带垫板厚度实施检测,排除隐患。


(5)在大修时,须检查与检测轮带与垫板间隙和磨损量,发现间隙超过允许值时,必须更换垫板或在垫板下加垫薄铁板,使轮带与垫板间隙达到设计要求。


结束语


本次事故发生的根本原因:一是对窑内挡砖圈的作用认识不到位,二是对筒体异常高温熟视无睹。作为一线工作人员,应加强对运行设备的监控,对于筒体的异常高温,要及时处理,才是杜绝筒体发生重大设备事故的关键。

 

 

作者:李光文 马考红

来源:《福建水泥股份有限公司炼石水泥厂

中国水泥备件网微信公众号(关注查询更多资讯)

(本文来源网络,若涉及版权问题,请作者来电或来函联系!)

相关推荐 RECOMMENDATION