损坏回转窑冷端耐火砖的主要原因及其解决措施
熟料烧成是水泥生产中的重要环节,影响着水泥熟料产量、质量、各项消耗,及水泥制造成本,最终影响企业的经济效益。而回转窑是熟料烧成的主要热工设备,因此很有必要对回转窑冷端耐火砖损坏问题进行分析研究,从而帮助我们很好的解决这个问题。
1 回转窑冷端耐火砖损坏原因分析
1.1 压应力破坏
压应力破坏主要指因轮带与垫板间隙设计不合理、安装误差等,引起筒体变形,导致耐火砖损坏。间隙越大,轮带与筒体间的接触区域越少,轮带对筒体的加固作用越小,则压应力也就越大,使垫板与筒体焊接应力增加,产生裂纹,甚至使垫板断裂。同时窑的椭圆度加大,导致耐火砖炸裂。
1.2 挡砖圈设置不合理
因回转窑在运转中的惯性作用,耐火砖都有向下方移动的趋势,为阻止或减小其趋势,常在窑内不同位置设置挡砖圈。
从受力看,轮带处受力最大,如果挡砖圈设置在轮带内或与之较近处,筒体受力较大,变形也较大,往往挡砖圈自身易被损坏,致使焊缝开裂,反而使耐火砖损坏。
另外,挡砖圈的形式也至关重要。最早设计的挡砖圈为角钢焊接,强度低,易损坏、变形,影响砖的稳定性。后来普遍采用方钢挡砖圈,强度有了保证,但往往焊接质量差,最终引起掉砖。
1.3耐火砖砌筑不规范
在砌筑耐火砖过程中,未按或未严格按国家相关规范执行,出现错位、倾斜、灰缝不均、爬坡、张口、脱腔、蛇行弯曲等现象,或加工砖不平整,出现掉角、裂纹、缺楞等,或锁缝时,接缝钢板过厚、夹得过紧过松等。
1.4 工艺操作制度不严
主要是开窑和冷窑过程中,升温和降温速度过快,使耐火砖受到过大的热应力(急冷急热)而损坏。
解决措施
2.1 减小压应力破坏
选择合适的轮带与垫板之间的间隙。对于回转窑的冷端来说,间隙在3~4mm为宜。过大,过小都易使耐火砖损坏。最好选择可调垫板,以保证间隙最佳。
轮带下筒体厚度适中,结构得当。太薄,容易变形,太厚,使轮带与筒体间接触区域减小,增大局部压力并加剧磨损。轮带下相对厚度δ/D(δ为轮带下筒体厚度,D为筒体直径)一般取0.012~0.015为宜,窑直径大,取上限,窑直径小,取下限。
轮带要有足够的刚度。反力不大,筒体厚度不薄,间隙不大(很小),都有利于减少筒体变形。但如轮带刚度过小,仍会使窑体变形,使耐火砖的周期很短。
2.2 挡砖圈设置
要科学、合理挡砖圈应设置在距轮带中心线2.0m以外,以防止回转窑运转过程中,因椭圆化产生的椭圆化力对其的破坏。
挡砖圈最好选择方钢进行加工,并将需焊接部位倒角,不但可保证焊接质量,且有利于耐火砖的镶砌。
挡砖圈不能设置在筒体环向焊缝处,避免对筒体损坏、拉伤。
保护挡砖圈的耐火砖应镶砌在挡砖圈的下方位置,以避免该异型砖被破坏。
2.3 砌砖要规范
严格按照国家规范,耐火砖紧贴窑体,砖与砖靠严,砖缝要直,交圈要准,砖缝要牢,不错位,不下垂脱空。必须环缝对正,不爬坡,不偏离,避免错圈或蛇行弯曲。锁缝砖必须齐全,并严格按锁缝规定施工。锁缝用钢板最好不要超过2mm,且必须平整、不卷边、不扭曲、无毛刺。
2.4严格烘窑、冷窑制度
烘窑制度即按照一定的升温曲线,进行烘窑操作。采用湿砌方法进行砌筑要特别注意,以保证自由水分被排出,防止因升温过快产生耐火砖的爆裂,并且升温速度要严格控制;冷窑过程要保证一定的保温时间,倒料停窑后最少保温(自然冷却)8h以上,使用隔热材料的回转窑,应适当延长保温时间。在强制冷却阶段初期,应关小风门,后逐渐开大。
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