【案例】麦尔兹石灰窑耐火材料内衬局部塌方堵塞的原因分析及改进措施
发布日期： 2020-09-02 08:40:31 阅读量（683） 作者：摘要：介绍了凌钢原料厂600t·d-1麦尔兹石灰窑第一代寿命周期运行情况，对影响该石灰窑寿命的原因进行了全面的分析，并实施改进措施，延长了窑衬的使用寿命。
1概况
凌钢原料厂1#600t·d-1麦尔兹石灰窑(以下简称1#窑)于2009年2月正式投产，于2015年5月停窑大修进行窑衬拆除重新砌筑。该窑衬第一代使用寿命为6年零3个月。本次大修是首次进行，用时49天。通过这次大修对该窑窑衬的破损情况有了清晰的了解。本文重点结合此次窑衬大修，总结分析了窑衬损毁的情况和机理原因，同时提出了_些具体的改进措施。
2大修前的窑况
(1)环形通道劣化严重
从2014年5月份开始，1#窑陆续发现有掉砖出现，砖型为2-76、3B-76，确定为环形通道连接处砖型，到2014年9月共累计发现掉砖30多块。同期环形通道堵塞加重，人工清理频率达到了每周清理一次。在2014年10月的一次清理过程中出现通道连接处局部塌方现象，堵塞问题变的越来越严重，通道清理难度也越来越大，严重影响了正常生产。
(2)窑压变化异常
随着环形通道的堵塞，从2014年8月开始，窑膜压力出现异常：首先，两膜窑压存在压差，在0.5kPa左右，然后两膜压差继续扩大到2kPa，到2015年5月时，两膜窑压比正常时(同等产量、参数情况下)高4~5kPa，压差扩大到5kPa左右。
(3)温度变化异常
环形通道堵塞造成窑内各种参数变化异常，石灰冷却效果变差，从2014年8月开始到2015年5月，石灰温度从平均150℃升到400℃左右，同时废气温度从110℃升高到160℃。局部高温导致窑壳泄漏，设备损坏严重。
(4)石灰质量变差
从2014年8月开始，石灰生烧率逐渐升高，由正常3%左右，到2015年5月，生烧率已达到20%左右，质量下滑严重。
3窑衬损毁情况
1#窑窑衬拆除前对其损毁情况进行了仔细查看，发现窑衬整体状况较好，上部预热带和下部冷却带都保持完好，只存在一些自然磨损，各条牛腿和拱桥也都保持较完整。如图1所示。
图1窑衬整体情况
图2牛腿拱桥处裂缝
其损毁主要有以下几处。
(1)牛腿间拱桥多处出现裂缝。如图2所示。
(2)环形通道连接处掉砖堵塞严重。如图3所示。
图3环形通道连接处堵塞情况
从图中可以看出，连接通道只留下了大约直径为30公分左右的孔洞，几乎全部堵住。在通道处有许多耐火砖掉落堆积在此处。
(3)环形通道堵塞严重
从现场观察看，环形通道从牛腿根部开始往上及牛腿与牛腿之间的通道有的完全堵死，有的只留下大约20公分左右的孔洞。人工清理时，需用钢钎打通。如图4所示。
(4)牛腿下部粘结严重
在两个牛腿之间存在厚度达10~50cm厚的粘结物。如图5所示。
4窑衬损毁原因分析
从1#窑窑衬的破损情况来看，影响该窑寿命的主要问题是两窑膛连接通道处的砌体损坏，以及气体循环通道的堵塞。
图4 环形通道堵塞情况
图5牛腿下部粘结
4.1导致砌体破损的因素
(1)砌筑质量直接影响着窑衬的寿命，尤其是连接通道处。由于此处结构复杂，砌体切砖较多导致砌体强度变小，而且此处又是高温区，所以窑衬破损较严重。
(2)维护操作不当
操作工人在用钢钎清理循环连接通道时，由于方法和清理部位不当，造成人为对砌体的破坏。
4.2循环通道及连接通道的堵塞问题
牛腿式麦尔兹双膛竖窑的最大缺点就是其循环通道的堵塞问题，主要影响因素有：
(1)石灰石的筛分效果
石灰石的筛分不彻底，尤其是雨雪天，石灰石较湿，会严重堵塞振动筛筛板导致带进窑内的细小颗粒和泥沙等在环形通道处高温烧结，堵塞环形通道影响窑体正常运行。
(2)环形通道的维护
环形通道是麦尔兹窑的关键部位，对环形通道的堵塞不能任其发展，如果堵塞必须得到彻底的清理，否则会越来越严重，到时积重难返。由于当时只是每月对环形通道清理一次，等到窑衬寿命后期时已经无法进行彻底清理，清理一次只能缓解一时。
4.3牛腿下部及冷却带的粘结问题
该问题的出现主要是由于窑生产末期循环通道堵塞严重清理不及时和清理效果不佳，造成窑内气流不畅，石灰冷却效果差(温度达到400℃左右)，高温带下移造成的。
5 提高麦尔兹窑寿命的改进措施
5.1耐材的选用
为保证窑衬使用寿命，凌钢1#窑第一代窑衬，包括本次大修牛腿、煅烧带等主体部位耐材选用的均为优质镁砖，局部重点部位，如牛腿处的拱桥和拱角则为进口特种镁砖。其主要耐材使用情况如表1所列。
表1窑不同部位耐材使用情况
5.2严把砌筑质量
砌筑质量直接关系到窑衬的使用寿命，严把砌筑质量关至关重要。首先要选择好有施工资质和经验的正规砌筑队伍，严格控制施工进度(一班只允许砌筑三层)，砌筑镁砖要保证干切不能用水。其次要保证严格按图施工，严格执行砌筑标准，严格考核砌筑质量。
针对环形通道连接处坍塌问题，此次大修由专门的技术人员专门负责砌筑指导和质量把关，并要求每层都要预砌筑，减少切砖，保证整体强度。如图6和图7所示。
图6循环通道连接处的优化
由于此次大修窑壳变形严重，砌筑前首先确定了从窑顶到窑底的中心线，在砌筑过程中始终以此中心线为基准，保证窑膛内径。变形窑壳处用保温材料处理，由此保证了窑膛内径尺寸和整体垂直度。
图7 环形通道连接处拱的优化
图8 砌筑完成后的窑衬局部
5.3空气炮维护及改造
空气炮作为环形通道清灰的主要设备，对缓解环形通道堵塞具有非常大的作用，要将空气炮作为主体设备一样维护，出现问题及时处理。
由于环形通道连接处是堵塞最为严重的地方，将此处空气炮的容量从100L改为150L，增大喷吹力度，并在喷吹管与窑壳连接处安装一个法兰，以便在停窑时检查喷吹管是否堵塞，也可以通过此管对此处的环形通道进行适当的清理。
5.4生产操作优化措施
(1)入窑石灰石的质量管理
首先保证石灰石粒度均匀，其次适当增大振动筛孔径，减少入窑碎石量，遇到雨雪天气要保证振动筛筛板不堵塞，当筛板有堵塞时要及时处理。
(2)环形通道的曰常维护
对于环形通道，要保证每两周清理一次，清理时要彻底，以见到耐火砖为标准。同时密切关注窑膛压力和压差，如果窑膛出现压差，首先检查环形通道堵塞情况，以便及时处理。
6结语
凌钢1#窑的第一代生产寿命实践表明，选用优质的耐材，保证严格的砌筑质量，加强曰常操作管理，完全可以实现长寿命运行，其寿命有望达7~8年以上。根据本次大修经验，可在窑运行4~5年后，视窑况进行一次针对循环通道的小修，这样可进一步延长窑的使用寿命。
相关阅读
免责声明：
本站部分文章来源于互联网，编辑转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点核对其真实性负责。
如涉及作品内容、版权和其他问题请书面发函至本公司，我们将在第一时间处理。
