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    氧化球團鏈篦機-回轉窯系統耐火材料長壽的措施

    發布日期: 2020-11-26 09:25:32    閱讀量(180)    作者:何貫通

    近年來,耐火材料生產廠家對鏈篦機-回轉窯系統用耐火材料進行了大量的實驗研究,開發出一批新技術、新產品,這些新技術新產品的推廣應用,使鏈篦機-回轉窯系統耐火材料內襯壽命得到了顯著提高。實踐證明,開發應用耐火材料新技術、新產品,采用科學合理的爐襯結構與科學合理的操作維護制度是實現氧化球團鏈篦機-回轉窯系統耐火材料內襯長壽命的有效途徑。

    1、氧化球團鏈篦機-回轉窯系統耐火材料長壽的措施

    氧化球團鏈篦機-回轉窯系統設備多,各個設備工況差異較大,不同部位耐火材料內襯要分別承受物料的沖刷與撞擊、高速高溫含塵氣流的沖刷、低熔物的化學侵蝕、急冷急熱作用等,而且結構復雜,施工和烘烤困難,用傳統耐火材料砌筑的內襯在有些部位使用壽命較短,造成頻繁停爐維修,直接影響到鏈篦機-回轉窯系統的正常運行,增加了運行成本,降低了設備作業率。因此,球團廠家期待著延長鏈篦機-回轉窯系統耐火材料內襯的使用壽命,降低維修頻率,提高系統的作業率,實現增產降耗。

    1.1回轉窯窯體

    回轉窯是氧化球團鏈篦機-回轉窯系統的核心設備,它是將鏈篦機內干燥預熱過的球團在窯內均勻燒結,然后送進環冷機內冷卻。窯口部位受到物料的沖刷、急冷急熱作用是導致該部位耐材損害的主要原因。回轉窯內高溫部位易結圈,如果預防、處理不及時,將造成減產、停產甚至重大安全事故。處理窯內結圈、扒塊又會增大勞動強度,惡化崗位人員工作環境,甚至損壞回轉窯內襯的耐火材料,導致窯襯壽命降低,影響設備作業率。

    根據各部位工況條件分別采用不同材料搭配使用,使回轉窯整體具有較好的均衡性,提高了回轉窯的作業率。針對回轉窯鎖口部位和窯體高溫結圈部位,研發出的窯口專用料和抗結圈料很好地解決了回轉窯鎖口部位的沖刷磨損問題和回轉窯結圈問題,延長了回轉窯內襯耐火材料的使用壽命。其長壽化實踐機理是:

    (1)窯口專用料采用超微粉技術、凝聚結合技術、斷裂增韌技術、鋼纖維增強技術以及原位反應技術,充分發揮了剛玉相的高溫耐磨性和莫來石相的耐急冷急熱性,具有強度大、高溫體積穩定性好、熱震穩定性強、耐侵蝕、耐沖刷等特點,材料在各溫度段均能保持較高的強度。窯口專用料很好地滿足了窯口工況條件的使用要求,窯口部位耐火材料內襯正常使用壽命可達1年以上,相比傳統耐材2~6個月的使用壽命,有了顯著的提高。

    (2)抗結圈料是添加有特殊抗浸潤材料復合而成的高檔耐材新產品,該產品在高溫環境下具有耐磨性強、熱震穩定性好、抗化學侵蝕性強等特性,在使用過程中氧化球團低熔點物質形成的液相難以浸潤抗結圈料,難以與HD-抗結圈料發生深層粘結,當氧化球團低熔物結圈到一定厚度時,在回轉窯的動態工況下,將自行分離脫落,實現了氧化球團回轉窯在動態工況下不結圈,從而保證了回轉窯系統的穩定運行,實現了耐火材料內襯的長壽化。抗結圈料在200萬t球團回轉窯上成功應用,使用壽命達26個月。

    1.2鏈篦機預熱帶

    80萬t以下鏈篦機-回轉窯系統鏈篦機內襯主要采用耐火磚砌筑,80萬t以上鏈篦機-回轉窯系統鏈篦機內襯主要采用不定形耐火材料澆注結構。采用澆注料的內襯結構,澆注料與相同材質的耐火磚相比耐沖刷性能較差,由于從窯尾過來的高溫氣體含有大量的粉塵,對側墻的沖刷磨損比較嚴重。另外,采用澆注料的內襯結構,烘爐時間長,局部維護也不方便。采用耐火磚砌筑內襯容易發生向機內傾倒事故,其結構穩定性欠佳。針對這兩種結構的局限性采用了科學合理的磚料復合網狀結構,很好地解決了結構穩定性和抗沖刷耐磨性能的問題,取得了良好的使用效果,既克服了澆注料整體澆注施工時間長、烘爐時間長、局部維護不方便等缺點,又避免了單純采用耐火磚結構受震動向機內傾倒的隱患,延長了鏈篦機側墻的使用壽命。

    1.3環冷機下側墻

    環冷機爐罩內襯主要采用不定形耐火材料澆注結構,上下側墻連接部位與下側墻厚度差較大,導致膨脹量不一致,沿該高度周向易呈現環狀斷裂、掉塊。鋼構高溫狀態下的熱膨脹對內襯耐火材料損毀嚴重,罩子下側墻的水平鋼板在長期高溫狀態下被氧化,造成鋼板變形或燒穿。這些因素嚴重影響環冷機正常運行,需經常修補,影響到鏈篦機-回轉窯系統的作業率。采用磚料混合的砌筑結構,很好地解決了側墻下部的環狀斷裂、掉塊和鋼結構氧化變形、燒穿的技術難題,滿足了正常工況下耐火材料內襯長壽命的要求。

    1.4環冷機受料斗

    受料斗長期經受球團和熱氣流的沖刷磨損和撞擊作用,特別是受料斗下口部極易損壞,經常造成停窯維修。在受料斗下部采用防沖刷預制磚護住下口部,該預制磚由耐火磚體和預埋不銹鋼構件構成,預埋不銹鋼構件暴露在耐火磚體外表面,耐火磚體和預埋不銹鋼構件通過耐火磚體內設的錨固釘相連接,使用過程中物料、氣流沖刷在不銹鋼構件上,不銹鋼構件對耐火磚體起保護作用,不易損壞,耐火磚體有伸出磚體的鋼筋或螺栓,便于安裝與更換,大大延長了內襯耐火材料的使用壽命。

    2、科學操作維護延長耐材壽命

    鏈篦機-回轉窯系統運行過程中,因各種事故的發生,停窯檢修、維護實屬常見。在停窯降溫和開窯升溫過程中耐火材料內襯沿厚度方向會形成溫度梯度和產生熱應力,如果升溫或降溫速度過快,在材料內部就會產生較大的應力和應力集中現象,一旦熱應力超過窯襯材料的固有強度值時,就會導致耐火材料的開裂或崩裂,在經受多次急冷急熱作用后,就會造成窯襯局部甚至是大面積的剝落損壞,縮短了窯襯的使用壽命。因此,在停窯降溫時應杜絕噴水急冷和減少強制鼓冷風冷卻,在開窯升溫時要嚴格按烘窯升溫制度控制升溫速度,避免使窯內襯耐火材料頻繁承受急冷急熱的作用,以減輕窯襯耐火材料的開裂剝落損壞,延長窯襯的使用壽命。

    3、結語

    (1)抗結圈料、窯口專用料、抗沖刷磚的應用,磚料復合網狀砌筑結構和磚料混合砌筑結構等一批耐火材料新產品、新技術的應用,實現了氧化球團鏈篦機-回轉窯系統耐火材料內襯的長壽命。

    (2)科學的操作維護避免窯襯材料頻繁承受急冷急熱作用,是延長氧化球團鏈篦機-回轉窯系統耐火材料內襯壽命的必要措施。

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