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Φ5.2m回转窑17.5m处红窑事故的处理与预防

   编辑:文武  邮箱:info@mortar.cn
2018-09-07 08:51:00 保护色:默认白 牵牛紫 苹果绿 沙漠黄 玫瑰红 字体:小字 中字 大字 点击数:0

摘要:引言

引言

 

MM公司预分解窑水泥熟料生产线中5.2 m×78 m回转窑斜度4%,三挡托轮支撑,Φ8.64 m×42.8 m高效在线喷腾型分解炉,五级旋风预热器,塔架高度105 m。正常生产期间回转窑喂料540t/h,fCaO 0.8%~1.3%之间,人窑生料分解率95%左右,C₁预热器出口负压4 000 Pa,温度318℃,回转窑系统煅烧正常。

 

回转窑内部砌筑有不同规格、型号、品种的耐火砖,在回转窑系统正常生产煅烧时,能有效地保护回转窑外筒体不受损坏。但在实际生产中,耐火砖的使用情况却不尽人意,使用寿命不能达到预期。MM公司一年里因回转窑内耐火砖脱落的事故造成停回转窑时间92.7h,直接损失熟料产量约2.8万t,点火用油8 t,材料维修与筑炉人工费用约30万元。本文结合MM公司一次回转窑烧成带17.5 m处红窑事故,分析烧成带耐火砖脱落的原因,并提出预防措施。

 

1 事故的发生

2016年2月18日5时36分,化验室荧光分析人员从回转窑下经过去人窑斗提取生料样品时,发现回转窑简体外表面有300×400见方的红色亮光(见图1);随即将现场情况通知中控室窑操作员,中控室窑操作员立即查看筒体扫描仪画面,发现回转窑烧成带17.5m处温度高至500℃;现场用点温计测量,数据显示17.5 m处温度为512℃(面积300×400左右),该位置环向其他区域温度不高,温度为335℃。相关人员搬来一台风机,对准该部位吹风;中控操作员将头煤由原来的16.5 t/h减至10 t/h,回转窑减料至400t/h。经过45min的窑皮补挂,现场岗位测量17.5 m窑简体表面温度仍偏高(510℃左右)。最后运行部领导决定于2016年2月18日6时30分停窑处理。

 

2 原因分析

当回转窑内物料倒空,窑内温度降下来以后,工作人员进入回转窑内进行耐火砖、窑皮的检查工作,发现以回转窑17.5 m红窑处为中心点附近左右近2m窑皮偏薄,厚度不足150mm,同时发现17.5 m红窑处掉砖面积约1㎡ (砖品种为直接结合镁铬砖),残砖厚度为43mm,见图2。

 

 

(1)查阅中控室窑操作员记录与画面数据等,发现2月18日0时5分,回转窑电流变化,掉窑皮情况多次出现,且篦冷机篦下压力与熟料破碎机电流均出现大幅度波动,总计掉窑皮时间2.45 h。当回转窑大量掉窑皮时,其实烧成带筒体外表面温度已经呈现不断升高的趋势,从筒体扫描仪上来看,0时46分回转窑烧成带17.5 m温度由335℃缓慢增长至440℃,长期在440℃的高温下保持近5 h,该时间段没有采取任何有效控制措施,最终导致该处耐火砖脱落,筒体温度升高至512℃(红窑)。由于中控室窑操作员没有注意观察筒体扫描仪显示曲线的变化,任由筒体温度不断升高,直至烧成带耐火砖掉落损坏。

 

(2)17.5 m处耐火砖已经使用1年3个月,残砖厚度135 mm(正常标砖厚度为220 mm)。该事故发生前,回转窑烧成带17.5 m处就一直有一台筒体冷却风机进行筒体冷却,说明该处筒体温度早就已经偏高,但是由于本身有窑皮的保护,所以在可控的范围内,温度不大于350℃,窑皮正常。当回转窑系统大量掉窑皮,且筒体温度升高时,没有及时进行多台风机冷却,保护窑皮增长。

 

(3)配料成分发生了很大的变化。由于该公司石灰石的采购主要以外购为主,石灰石质量很难保证均质稳定,尤其是在石灰石更换大堆时,生料成分波动最大。正常生产时,原料调配站的配料方案为石灰石、硅石、硫酸渣三组分配料。发生回转窑掉砖事故前,原料调配站的配料方案由原来的三组分变为二组分配料:石灰石和硫酸渣。同时从出立磨的生料成分率值来看,生料的水硬率偏低,铝氧率偏高。这样一来在同等煅烧情况下,回转窑内的熟料液相量增加,使烧成带窑皮不稳定,提高了烧成带窑皮脱落的可能性。

 

(4)检查窑头燃烧器,发现窑头燃烧器断面无结焦现象、痕迹,询问其他工作人员,在回转窑正常生产阶段,窑头燃烧器一直在窑口外面煅烧28(距窑口间距100mm),燃烧器头部无积料、断面无结焦。这样一来就可以肯定,燃烧器喷出火焰没有变形,火焰处于正常完整性燃烧,不会伤及窑皮。

 

(5)工段内管理人员思想意识淡薄。由于该公司烧成工段无工艺技术管理人员。在耐火砖使用到后期、配料成分发生变化、窑皮大幅度脱落时,没有进行有效的分析、正确的指导,最终导致耐火砖损坏。

 

3 处理过程

 

回转窑烧成带17.5 m处耐火砖整体损坏严重,损坏面积较大(1㎡左右),损坏处周围的耐火砖残厚较薄(45mm),不可能进行暂时性的挖补修复。如果在这么薄的残砖上进行挖补,新砌筑耐火砖不能牢固稳定,容易脱落。对此我们将该段耐火砖进行整体更换,周围耐火砖残厚≥110mm进行保留,这样一来具体更换部位为16.0 m~21.2m。本次耐火材料的砌筑施工,必须严格按照公司规定的相关制度进行施工、砌筑、监督、技术指导,必须做到以下几点:

 

(1)施工前必须对窑简体进行全面检查,将简体不平处(焊缝、打砖机损坏处)要进行打磨,窑内杂物打扫干净。

 

(2)砌筑放线:窑纵向基准线要沿圆周长每1.5 m放一条,每条线都要与窑的轴线平行。环向基准线5m放一条,施工控制线每1m放一条,环向线均应相互平行且垂直窑的轴线。

 

(3)砌筑基本原则:三贴紧原则,即砖大面与简体之间、砖面之间、环面之间保证100%贴紧,表面平滑,要确保耐火砖与窑筒体在运行时可靠地同心。一定要避免耐火砖在砌筑过程中出现以下通病:爬坡、洗衣板、大小头倒置、抽签、错位、倾斜、蛇形弯、张口等。

 

(4)耐火砖砌筑到合拢时,在最后7~8块耐火砖位置,选择合适尺寸的锁砖和标砖进行合理搭配、锁紧。相邻环插锁砖要错开1~2块砖,一环锁砖数量不得超过4块,锁砖只能使用原状砖,不能使用加工砖,锁砖不能连用,且要与窑筒体贴紧。

 

(5)在耐火砖砌筑完以后,进行楔铁加固,楔铁厚度为3 mm冷轧钢板,要求平整、不卷边、不扭曲、无毛刺,每条耐火砖缝之间只能插入一块楔铁,每环锁紧楔铁不得超过4块,且要均匀地分布在整个锁砖区域内。

 

4 预防措施

 

(1)加强中控室窑操作员的责任意识,在回转窑出现异常问题时,中控室窑操作员能够及时、第一时间发现问题的所在,能够具备事故预防和处理能力。

 

(2)耐火砖使用到后期时,要多加关注窑皮变化情况,要通过调整窑头燃烧器、简体冷却风机以及配料方案,保证回转窑煅烧系统正常运行。对于耐火砖残厚较薄的地方,要严格控制窑皮厚度,不能出现烧成带窑皮过薄情况。

 

(3)稳定生料配料方案,严格控制所有进场石灰石的质量,不能出现进场石灰石质量不合格情况;同时在石灰石布料时,要求布料机均匀有序地布料,杜绝定点布料。 

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来源:中国水泥备件网
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