損壞回轉(zhuǎn)窯冷端耐火磚的主要原因及其解決措施
熟料燒成是水泥生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié),影響著水泥熟料產(chǎn)量、質(zhì)量、各項(xiàng)消耗,及水泥制造成本,最終影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而回轉(zhuǎn)窯是熟料燒成的主要熱工設(shè)備,因此很有必要對(duì)回轉(zhuǎn)窯冷端耐火磚損壞問題進(jìn)行分析研究,從而幫助我們很好的解決這個(gè)問題。
1 回轉(zhuǎn)窯冷端耐火磚損壞原因分析
1.1 壓應(yīng)力破壞
壓應(yīng)力破壞主要指因輪帶與墊板間隙設(shè)計(jì)不合理、安裝誤差等,引起筒體變形,導(dǎo)致耐火磚損壞。間隙越大,輪帶與筒體間的接觸區(qū)域越少,輪帶對(duì)筒體的加固作用越小,則壓應(yīng)力也就越大,使墊板與筒體焊接應(yīng)力增加,產(chǎn)生裂紋,甚至使墊板斷裂。同時(shí)窯的橢圓度加大,導(dǎo)致耐火磚炸裂。
1.2 擋磚圈設(shè)置不合理
因回轉(zhuǎn)窯在運(yùn)轉(zhuǎn)中的慣性作用,耐火磚都有向下方移動(dòng)的趨勢,為阻止或減小其趨勢,常在窯內(nèi)不同位置設(shè)置擋磚圈。
從受力看,輪帶處受力最大,如果擋磚圈設(shè)置在輪帶內(nèi)或與之較近處,筒體受力較大,變形也較大,往往擋磚圈自身易被損壞,致使焊縫開裂,反而使耐火磚損壞。
另外,擋磚圈的形式也至關(guān)重要。最早設(shè)計(jì)的擋磚圈為角鋼焊接,強(qiáng)度低,易損壞、變形,影響磚的穩(wěn)定性。后來普遍采用方鋼擋磚圈,強(qiáng)度有了保證,但往往焊接質(zhì)量差,最終引起掉磚。
1.3耐火磚砌筑不規(guī)范
?在砌筑耐火磚過程中,未按或未嚴(yán)格按國家相關(guān)規(guī)范執(zhí)行,出現(xiàn)錯(cuò)位、傾斜、灰縫不均、爬坡、張口、脫腔、蛇行彎曲等現(xiàn)象,或加工磚不平整,出現(xiàn)掉角、裂紋、缺楞等,或鎖縫時(shí),接縫鋼板過厚、夾得過緊過松等。
1.4 工藝操作制度不嚴(yán)
主要是開窯和冷窯過程中,升溫和降溫速度過快,使耐火磚受到過大的熱應(yīng)力(急冷急熱)而損壞。
解決措施
?2.1 減小壓應(yīng)力破壞
選擇合適的輪帶與墊板之間的間隙。對(duì)于回轉(zhuǎn)窯的冷端來說,間隙在3~4mm為宜。過大,過小都易使耐火磚損壞。最好選擇可調(diào)墊板,以保證間隙最佳。
輪帶下筒體厚度適中,結(jié)構(gòu)得當(dāng)。太薄,容易變形,太厚,使輪帶與筒體間接觸區(qū)域減小,增大局部壓力并加劇磨損。輪帶下相對(duì)厚度δ/D(δ為輪帶下筒體厚度,D為筒體直徑)一般取0.012~0.015為宜,窯直徑大,取上限,窯直徑小,取下限。
輪帶要有足夠的剛度。反力不大,筒體厚度不薄,間隙不大(很小),都有利于減少筒體變形。但如輪帶剛度過小,仍會(huì)使窯體變形,使耐火磚的周期很短。
2.2 擋磚圈設(shè)置
要科學(xué)、合理擋磚圈應(yīng)設(shè)置在距輪帶中心線2.0m以外,以防止回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,因橢圓化產(chǎn)生的橢圓化力對(duì)其的破壞。
擋磚圈最好選擇方鋼進(jìn)行加工,并將需焊接部位倒角,不但可保證焊接質(zhì)量,且有利于耐火磚的鑲砌。
擋磚圈不能設(shè)置在筒體環(huán)向焊縫處,避免對(duì)筒體損壞、拉傷。
保護(hù)擋磚圈的耐火磚應(yīng)鑲砌在擋磚圈的下方位置,以避免該異型磚被破壞。
2.3 砌磚要規(guī)范
?嚴(yán)格按照國家規(guī)范,耐火磚緊貼窯體,磚與磚靠嚴(yán),磚縫要直,交圈要準(zhǔn),磚縫要牢,不錯(cuò)位,不下垂脫空。必須環(huán)縫對(duì)正,不爬坡,不偏離,避免錯(cuò)圈或蛇行彎曲。鎖縫磚必須齊全,并嚴(yán)格按鎖縫規(guī)定施工。鎖縫用鋼板最好不要超過2mm,且必須平整、不卷邊、不扭曲、無毛刺。
2.4嚴(yán)格烘窯、冷窯制度
烘窯制度即按照一定的升溫曲線,進(jìn)行烘窯操作。采用濕砌方法進(jìn)行砌筑要特別注意,以保證自由水分被排出,防止因升溫過快產(chǎn)生耐火磚的爆裂,并且升溫速度要嚴(yán)格控制;冷窯過程要保證一定的保溫時(shí)間,倒料停窯后最少保溫(自然冷卻)8h以上,使用隔熱材料的回轉(zhuǎn)窯,應(yīng)適當(dāng)延長保溫時(shí)間。在強(qiáng)制冷卻階段初期,應(yīng)關(guān)小風(fēng)門,后逐漸開大。
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