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庄闲的80%赢法活性石灰回转窑耐火材料使用问题

时间:2020-05-21 11:07

  4条1000t·d-1石灰回转窑分别于2008年8月8日、9月14日、12月14日、12月20日点火投产,试生产后经过各部门的共同努力,整条生产线一次性投产成功,目前已经正常生产并达产达效,顺利地通过了考核、验收。庄闲的80%赢法这标志着第一次全面国产化的大型活性石灰回转窑生产线已经取得了圆满成功。在试生产过程中耐火材料出现了一些问题,主要是窑体耐火砖和转运溜槽浇注料出现不同程度的损坏。

  回转窑砌筑使用的耐火材料从窑头起依次为:低水泥浇注料、镁铝尖晶石砖、挡砖圈高铝砖、镁铝尖晶石砖、高铝砖、粘土砖加轻质高铝砖、低水泥浇注料。本次出现问题的是预热带的粘土砖加轻质高铝砖,因轻质高铝砖粉化,导致优质粘土砖掉落。预热带掉砖部位见图1。

  预热带掉砖的具体现象如下:隔热层的轻质高铝砖出现断裂、粉化,造成工作层优质粘土砖下部出现空隙,继而塌陷、掉砖。在施工设计阶段,为减轻窑的负荷,同时为了减少窑的散热损失,回转窑预热带隔热层采用了隔热性能优良的轻质高铝砖,工作层采用优质粘土砖。经多次分析问题产生的原因,基本认定为:

  (1)目前国内生产的轻质高铝砖因生产工艺和配方改变,导致其耐磨性下降,在使用过程中因受力导致粉化。以后涉及相关工程,建议避免使用轻质高铝砖,以免类似事故重复发生。

  (2)筒体变形产生应力导致轻质高铝砖粉化。窑筒体和轮带由于制造方面的缺陷导致回转窑运行过程中出现变形,产生应力,使轻质高铝砖出现断裂、粉化,造成掉砖。

  (3)开工初期由于设备问题和生产需要导致操作制度不稳定,窑体升温和降温频繁,使耐火砖频繁经受升温和降温的波动考验,影响了耐火砖的使用寿命。

  出现掉砖现象后,由于生产需要必须尽快处理。现场的解决办法是采用粘土砖代替轻质高铝砖,或者将粘土砖加长,取消轻质高铝砖隔热层,使用至今已有6个月,情况良好。然而由于隔热性能的降低,窑壳温度随之升高,窑尾托轮处窑壳温度高达260℃以上,对相关设备形成了考验。建议以后设计时考虑采用隔热措施,如采用在砖的底部增加硅酸钙陶瓷板隔热层,降低窑壳温度。

  另外,在烧成带挡砖圈处,设计采用的是LZ-75高铝砖,挡砖圈正好处在烧嘴火焰集中区域。生产过程中发现高铝砖严重收缩,导致周边镁铝尖晶石砖松动,产生掉砖风险。挡砖圈位置示于图2。后来将Y5和Y2更换为镁铝尖晶石砖,使用情况良好。但同样带来了窑壳温度升高的问题,该处窑壳温度高达400℃,对窑筒体的强度产生很大影响。以后类似工程可考虑将挡砖圈位置避开火焰集中区域,或者在砖的底部增加硅酸钙陶瓷板隔热层,也可以把砖型设计成板凳砖型,以有效降低窑壳温度。

  浇注料的问题分为两类:一是浇注料在施工过程中凝结速度的问题;二是在生产过程中出现的浇注料质量问题。

  (1)在施工转运溜槽和窑尾浇注料时,发现浇注料在施工几天后仍然没有强度,导致该部位浇注料返工。

  问题剖析:由于各方面原因,影响工程拖期长达数月,然而浇注料供货厂家按照正常的合同工期供应浇注料,加上现场空气湿度大,直接导致浇注料因水泥失效而不能凝固,失去了强度。经与厂家联系,重新供应了水泥,但又出现了浇注料凝结速度过快的现象,原因是搅拌机距离施工点较远,浇注料混配完毕,没等送到施工点便已开始凝固,影响施工质量。

  解决办法:将1台小型搅拌机送至窑内,浇注料直接在施工点旁边混配,混配后立即施工,省去了倒运时间,收到了明显效果。

  (2) 在生产过程中,4条回转窑先后多次发生转运溜槽浇注料局部磨损并掉落现象,表现为转运溜槽中下部局部温度逐渐升高,最高达600℃,外部钢板呈暗红色。停窑后进窑内观察,发现该处浇注料已磨出凹坑,露出钢板,锚固件也被磨光。转运溜槽浇注料掉落部位示于图3。

  与宝钢5号窑相同,该部位浇注料均使用氧化铝含量70%的低水泥浇注料,并且以前的400t·d-1、600t·d-1窑也都使用相同理化指标的浇注料,均未发生类似的问题。出现浇注料脱落现象后,浇注料生产厂家也多次派技术人员到现场处理,但一直没有找到更好的解决办法。为了不影响鞍钢的生产需要,中冶焦耐工程技术有限公司项目部将生产厂家更换,重新浇注后使用效果良好。

  经过分析,原浇注料生产厂家提供的浇注料没有达到使用寿命的原因主要是中温(1093℃)强度不够,在订货技术附件中明显标明浇注料使用温度为1100℃。浇注料理化指标见表1。

  对比先后使用的两种产品,两者在体积密度和抗压强度上有明显的不同,原浇注料生产厂家的浇注料中骨料质地较疏松,更换厂家的骨料质地致密,配方亦有不同,因而使用效果也明显不同。

  中冶焦耐工程技术有限公司设计的4条1000t·d-1活性石灰回转窑在试生产过程中窑体耐火砖和转运溜槽浇注料出现不同程度的损坏。针对耐火材料出现的问题,提出了相应的解决办法,采取了改进措施。耐火材料改进后的石灰回转窑使用情况良好,并收到明显的效果。

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