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4條1000t·d-1石灰回轉窯(yao)分別(bie)于2008年8月8日(ri)、9月14日(ri)、12月14日(ri)、12月20日(ri)點火投產(chan)(chan),試生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)后經過(guo)各部門(men)的共同努力,整條生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)線一次性投產(chan)(chan)成功,目前已經正常生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)并(bing)達(da)產(chan)(chan)達(da)效,順利(li)地通過(guo)了考核、驗收(shou)。這標志著第一次全面國產化的大(da)型活性石灰回(hui)轉窯生產線(xian)已經取(qu)得了圓(yuan)滿成功。在試生產過程(cheng)(cheng)中耐(nai)火材(cai)料出(chu)現(xian)了一些問題,主要是(shi)窯體耐(nai)火磚和(he)轉運溜(liu)槽澆注料出(chu)現(xian)不同程(cheng)(cheng)度的損壞。下面分別就(jiu)這兩方面問題進行闡述(shu)。
01
窯體耐火磚
回(hui)轉窯砌筑使用的耐火材(cai)料從窯頭起依(yi)次(ci)為:低(di)水泥澆注(zhu)料、鎂(mei)鋁(lv)尖(jian)晶石(shi)(shi)磚、擋磚圈高(gao)鋁(lv)磚、鎂(mei)鋁(lv)尖(jian)晶石(shi)(shi)磚、高(gao)鋁(lv)磚、粘土磚加輕質高(gao)鋁(lv)磚、低(di)水泥澆注(zhu)料。本次出(chu)現問題的是預熱帶的粘土磚加輕質(zhi)(zhi)高鋁磚,因輕質(zhi)(zhi)高鋁磚粉(fen)化,導致優質(zhi)(zhi)粘土磚掉落(luo)。預熱帶掉磚部位見圖(tu)1。
預熱帶掉磚的具體(ti)現象如下:隔(ge)熱(re)層(ceng)的輕(qing)質高(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)出(chu)現斷裂、粉化(hua),造成工作層(ceng)優質粘(zhan)土磚(zhuan)(zhuan)下部出(chu)現空隙,繼而塌(ta)陷、掉磚(zhuan)(zhuan)。在施(shi)工設計階段,為(wei)減輕窯的(de)負荷,同時為(wei)了(le)減少(shao)窯的(de)散熱損失,回轉窯預熱帶(dai)隔熱層(ceng)采(cai)用(yong)(yong)了(le)隔熱性能優良(liang)的(de)輕質高鋁磚,工作層(ceng)采(cai)用(yong)(yong)優質粘土磚。經多次分析問題(ti)產生的(de)原因(yin),基(ji)本認定為(wei):
(1)目前(qian)國內生產(chan)的輕質高鋁磚因(yin)生產(chan)工藝和配方改變,導(dao)致其耐磨性下(xia)降,在使用(yong)過(guo)程(cheng)中因(yin)受(shou)力導(dao)致粉(fen)化。以(yi)后涉及相關工程,建議避(bi)免(mian)使(shi)用輕(qing)質高鋁磚,以(yi)免(mian)類似(si)事故重復(fu)發生。
(2)筒體變(bian)形產生應(ying)力導致(zhi)輕質(zhi)高鋁磚粉化(hua)。窯(yao)筒體(ti)和(he)輪帶由于(yu)制造方面的缺陷導致回轉窯(yao)運行(xing)過程中出現(xian)變形,產生(sheng)應力(li),使輕質高鋁磚出現(xian)斷裂、粉化(hua),造成掉磚。
(3)開工初期由于(yu)設備問題和(he)生產(chan)需要導致(zhi)操(cao)作制度不穩定,窯體(ti)升溫(wen)(wen)和(he)降(jiang)溫(wen)(wen)頻繁,使耐火磚(zhuan)頻繁經受升溫(wen)(wen)和(he)降(jiang)溫(wen)(wen)的(de)波(bo)動考驗,影響了耐火磚(zhuan)的(de)使用壽命(ming)。
出現掉磚現象后,由于生產需要必須盡(jin)快處理(li)。現場的解決辦法是采用粘(zhan)土磚(zhuan)代替輕(qing)(qing)質(zhi)高鋁磚(zhuan),或者將(jiang)粘(zhan)土磚(zhuan)加長,取(qu)消輕(qing)(qing)質(zhi)高鋁磚(zhuan)隔熱層,使(shi)用至今已有6個月,情況(kuang)良好。然而由于隔熱性(xing)能的降(jiang)低,窯殼溫度(du)隨(sui)之(zhi)升高,窯尾托輪處窯殼溫度(du)高達260℃以上,對(dui)相關設備形成了考(kao)驗。建議以后設計時考(kao)慮采用隔(ge)熱(re)措(cuo)施,如采用在磚的底部增加硅酸鈣陶瓷(ci)板隔(ge)熱(re)層,降低窯殼溫度。
另外,在(zai)燒成帶擋磚圈處,設計采用(yong)的是LZ-75高鋁磚,擋磚圈正好處在(zai)燒嘴火焰集中區(qu)域(yu)。生產過程中發現高鋁磚嚴重收(shou)縮,導(dao)致(zhi)周邊鎂鋁尖(jian)晶(jing)石磚松(song)動,產生掉磚風險。擋磚圈位置示于圖2。后來將Y5和Y2更(geng)換為(wei)鎂鋁尖晶石磚,使用情況良好。但(dan)同樣帶來了窯(yao)殼溫(wen)度(du)升高(gao)的(de)問(wen)題,該處窯(yao)殼溫(wen)度(du)高(gao)達400℃,對窯(yao)筒(tong)體的(de)強度(du)產(chan)生很大影響。以(yi)后類(lei)似(si)工程可考慮(lv)將(jiang)擋磚(zhuan)圈位置避(bi)開火焰集中區域,或者在磚(zhuan)的底部(bu)增加硅酸鈣陶瓷板隔(ge)熱層,也可以(yi)把磚(zhuan)型(xing)設計成板凳磚(zhuan)型(xing),以(yi)有效降低窯殼溫度。
02
澆注料
澆注(zhu)料的問題分(fen)為(wei)兩類:一是澆注料在施(shi)工過(guo)程中(zhong)凝結(jie)速度的問(wen)題(ti);二是在生產過(guo)程中(zhong)出現的澆注料質量問(wen)題(ti)。
(1)在(zai)施工(gong)轉運溜槽和窯尾澆(jiao)注(zhu)料時,發現澆(jiao)注(zhu)料在(zai)施工(gong)幾天后仍然沒(mei)有(you)強(qiang)度,導致該部(bu)位(wei)澆(jiao)注(zhu)料返工(gong)。
問題剖析:由(you)于各(ge)方面原(yuan)因,影(ying)響工程拖期長達數(shu)月,然(ran)而(er)澆(jiao)(jiao)注料供(gong)貨廠家按照(zhao)正常的(de)合同工期供(gong)應澆(jiao)(jiao)注料,加上現場(chang)空氣(qi)濕度大,直接導致澆(jiao)(jiao)注料因水泥失(shi)效而(er)不能凝固,失(shi)去了(le)強度。經與廠家(jia)聯(lian)系,重新供應了水泥,但又(you)出現了澆(jiao)注料凝(ning)結速(su)度過快的現象,原因(yin)是攪拌機距離施工(gong)點較遠,澆(jiao)注料混(hun)配完(wan)畢,沒(mei)等(deng)送(song)到施工(gong)點便已開始凝(ning)固,影響施工(gong)質量。
解決辦法:將(jiang)1臺小型攪拌(ban)機送(song)至窯內,澆注料直接在施(shi)工點旁邊混配,混配后立即(ji)施(shi)工,省(sheng)去了倒運時間(jian),收到了明顯效(xiao)果。
(2) 在(zai)生(sheng)產過程中(zhong),4條回轉窯先后(hou)多次發生(sheng)轉運溜槽澆注料局(ju)部(bu)(bu)磨損并掉落現象,表現為(wei)轉運溜槽中(zhong)下(xia)部(bu)(bu)局(ju)部(bu)(bu)溫度(du)逐漸升高,最高達600℃,外部(bu)(bu)鋼板呈暗(an)紅色。停窯后進窯內觀(guan)察,發現該(gai)處(chu)澆注料(liao)已磨出凹坑,露出鋼板,錨固件也被(bei)磨光。轉運溜槽澆注料(liao)掉落(luo)部(bu)位(wei)示(shi)于圖3。
與(yu)寶(bao)鋼5號窯相同(tong),該部位澆(jiao)注(zhu)料(liao)均使用氧化鋁含(han)量70%的低水泥澆(jiao)注(zhu)料(liao),并且以前的400t·d-1、600t·d-1窯也都(dou)使用相同(tong)理化指(zhi)標(biao)的澆(jiao)注(zhu)料(liao),均未發生(sheng)類似的問題。出現(xian)澆注料脫落(luo)現(xian)象后(hou),澆注料生(sheng)產廠(chang)家也多次派技術人(ren)員到(dao)現(xian)場處理,但一直沒(mei)有找到(dao)更好的解(jie)決(jue)辦法。為(wei)了不(bu)影(ying)響鞍鋼(gang)的生產需要,中冶焦耐工程技術有(you)限公司(si)項(xiang)目(mu)部將生產廠(chang)家更(geng)換,重新澆注后使用效果良(liang)好。
經過分析,原(yuan)澆注料生產廠(chang)家提供(gong)的澆注料沒(mei)有達到使用(yong)壽(shou)命的原(yuan)因主要是中溫(1093℃)強度(du)不夠(gou),在(zai)訂貨技術附件(jian)中明(ming)顯標(biao)明(ming)澆注料使用(yong)溫度(du)為1100℃。澆(jiao)注料理化指標見表1。
對比先后使用的(de)兩種產品,兩者在體積(ji)密(mi)度和(he)抗(kang)壓強度上有明顯(xian)的(de)不同,原澆(jiao)注(zhu)料(liao)生產廠(chang)家的(de)澆(jiao)注(zhu)料(liao)中骨料(liao)質地較(jiao)疏松,更(geng)換廠(chang)家的(de)骨料(liao)質地致密(mi),配方亦有不同,因而使用效果也明顯(xian)不同。
03
結 論
中(zhong)(zhong)冶焦耐(nai)工程(cheng)(cheng)技術有限公司設計的4條1000t·d-1活性石(shi)灰回轉窯(yao)在試生產(chan)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)窯(yao)體耐(nai)火(huo)磚和轉運溜(liu)槽(cao)澆(jiao)注(zhu)料出現不同程(cheng)(cheng)度的損壞。針對耐(nai)火(huo)材料出現的問題(ti),提(ti)出了相應的解決辦法(fa),采取(qu)了改(gai)進措施。耐火(huo)材料(liao)改進(jin)后的石灰(hui)回(hui)轉窯使用情(qing)況(kuang)良好(hao),并(bing)收(shou)到明顯(xian)的效果。