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延长陶粒砂回转窑过渡带耐火材料使用寿命的措施
双击自动滚屏 发布者:www.gyxnjxc.com 发布时间:2016-7-30 阅读:2119次 【字体:

延长回转窑过渡带耐火材料使用寿命的措施

某公司一条老式烧结工艺回转窑设备是带五级旋风预热器和RSP分解炉的新型干法生产线,回转窑规格为3.2m×46m,设计生产能力1000t/d,始建于1995年,l998年投产。由于工艺技术、设备等原因,过渡带窑衬的使用周期一直不理想,寿命最长l41d,反而低于烧成带l90d左右的使用周期,严重影响了回转窑的运转率。2004年,经过技术改造后,熟料日产量超过l200t,过渡带耐火材料使用周期也出现明显下降。
1 原因分析
1.1  窑系统参数波动大
    过渡带与烧成带相邻,其温度比烧成带温度低,但依旧受系统参数的变化影响。由于分解炉喂煤、生料喂料系统存在缺陷,喂煤量、喂料量存在较大程度的波动,炉温波动大,入窑物料分解率最高94%,最低82%,窑内温度分布不断发生变化,温度相对较高、没有窑皮保护的过渡带耐火砖热震稳定性下降,造成疲劳性损坏。
1.2入窑生料成分波动大
    据统计分析,2004年,生料入窑合格率,KH=50%,SM=60%,AM=62%,而且标准偏差较大,不利于窑皮的稳定,化学侵蚀较为严重。
1.3耐火材料的选择不合理
    长期以来,过渡带一直选择磷酸盐结合高铝砖,其0.2MPa荷重软化开始温度只有1350℃,热震稳定性次数20次,不适应产量高、窑速快、烧成带温度高、窑热负荷大对窑衬提出的更为复杂和苛刻的要求。
    所选择单砖的体积较小,不利于常温、高温的力学强度,抵抗各种应力作用。
1.4煤粉燃烧状况不理想
    受煤粉质量、系统通风量偏小、工况不稳定的制约,煤粉的燃烧状况不理想,造成窑内还原气氛,窑皮不平整、结熟料球频繁。熟料球形成后,如不及时采取措施,在窑皮后部长时间滞留,不断冲击、磨损耐火砖。而且,随着时间的延长,体积不断增加,破坏窑皮并向前移动,对耐火材料的寿命影响极大。窑皮不平整、结圈,也造成窑皮垮落后滞留,出现上述破坏。
1.5砌筑不当
    在耐火砖更换中,没有专业施工人员参加或指导,砌筑时,出现膨胀缝预留不够、爬坡等错误,尤其是锁缝错误严重,手工加工耐火砖、较多使用塞铁锁缝等。事实证明,这都是每次最先出现“红窑”的部位。
1.6回转窑转速快
    经过技术改造后,回转窑的转速由设计转速3.2r/min提高到4.1~4.4r/min,使得耐火砖承受周期热负荷、应力负荷增加了37%。
2 采取的技术措施
2.1进行设备改造,稳定喂煤、喂料
    针对喂料双管螺旋精度低、负荷大,出现的窜料、卡滞现象,改造更换为密封、耐磨性良好的刚性叶轮给料机,喂料稳定性大幅提高,可以控制在+2t。喂煤双管更换为溢流式双管,提高了设备的精度和可靠性。分解炉温度波动得到了有效的控制,MC室出口温度可稳定在比较理想的860~875℃之间。
2.2调整三率值方案
  为解决生料成分不稳定问题,一方面积极解决原材料的进厂控制,另一方面,对熟料方案控制进行了调整,由原KH=0.91,SM=2.70,AM=1.60,调整为KH=0.91,SM=2.50,AM=1.65,易烧性得到了提高,窑皮稳定性好转,工况稳定。   
2.3重新选择耐火砖的品种与规格
   围绕提高过渡带耐火砖的热震稳定性、荷重软化温度、强度,选用高荷软磷酸盐砖替代磷酸盐结合高铝砖(表1)。

表1     耐火砖指标

项目 高荷软磷酸盐结合高铝砖 磷酸盐结合高铝砖
Al2O3,%
 80 75
Fe2O3,%
 3 3.2
体积密度,kg/ m3
 2800 2700
耐火度 1790 1780
常温耐压强度,MPa 95 70
0.2 MPa荷重软化开始温度,℃ 1530 1350
显气孔率 <18  
热震稳定性,次(1100℃-冷水) 30 20

2.4升级燃烧系统
    换下长期使用的三通道喷煤管,采用天津博纳TJB型喷煤管,风煤混合良好,燃烧完全,提高了煅烧强度。同时去除煤粉制备粗分离器,改为动态选粉机,进一步降低了煤粉的水分、细度。
2.5培训砌筑人员
    对有一定砌筑经验的职工,进行了窑炉砌筑专业知识技能培训,进一步的砌筑工作中过程规范,质量得到了保证。
3 生产应用效果
    采取一系列的技术措施后,2号窑的过渡带窑衬使用周期明显延长,2006年,创造了单周期206d的纪录,降低了耐火材料消耗成本,提高了设备运转率和产品质量。


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