浅析影响回转窑内衬使用寿命的主要因素及改进措施
发布日期： 2020-09-24 15:53:39 阅读量（375） 作者：张建华回转窑是预焙阳极系统生产过程中石油焦煅烧设备，内衬使用寿命直接影响煅烧环节生产，对下游各工序造成影响。实际过程中浇注料易脱落，内衬寿命较短，修理频繁，造成运转率较低，煅烧环节生产成本高。因此，通过分析影响回转窑内衬寿命的主要因素，制定量化控制措施，提高设备运行率，降低生产成本，已成为当务之急。
1 回转窑的结构和工作原理
回转窑通常由筒体与窑衬;滚圈;支承装置;传动装置;窑头罩;燃烧器;窑尾罩;下料设备八部分组成。由于回转窑筒体与水平面有 3°的倾斜角，石油焦进入窑内后，沿着轴向从高端向低端移动。同时筒体缓慢自传，物料产生一个既沿着圆周方向的翻滚。石油焦在窑内通过预热带、煅烧带、冷却带三个温度段，排除水份和挥发份得到煅后石油焦。
2 影响回转窑寿命的主要因素分析
为了找出影响回转窑寿命的主要因素，我们通过对 2017 年回转窑停产原因统计分析，回转窑停产的主要问题是内衬破损，占停窑的 48%。
内衬破损的问题所在是：回转窑在高温热场中使用，由于急冷、急热产生的热应力无法释放。内衬浇注料以氧化铝为主，内含钙盐，高温下钙盐与碳质接触，使氧化铝还原，出现酥松。内衬破损主要表现为风嘴料脱落，以及重质料、轻质料的破损、脱落。
经过实际分析，内衬破损的主要影响因素首先是浇注料本身的性能和现场施工质量;其次工艺控制不到位，烘窑升温及日常稳定控制执行不到位;第三日常维护不到位，造成回转窑设备异常，频繁启停，加剧了回转窑内衬的脱落。
3 改进实施内容
(1)化验验收内衬材料，确保材料质量。对内衬材料严格验收，包括材料出厂合格证、与材料相符合的标牌、质量检验报告、厂家批号等。按规定抽样化验，试验合格后方可用于生产。
(2)解决浇注料炸裂问题。根据不同的浇注料要求加水量，加入量要走下限，宜少不宜多。在浇注料中加入防爆剂，在耐火浇注料受热干燥的时候，碱式乳剂的脱水胶化在基质中形成网片形状的微裂纹通道，增大了高铝黏土耐火浇注料的透气率。
(3)回转窑不同部位使用中温度需求不同，结合需求使用材料。靠近外层砌筑 50 mm 厚的保温耐火材料，高温煅烧处浇注 180 mm 厚的高温耐火浇注料，在其它部位浇注 180 mm 厚的普通耐火砼。有效避免内衬脱落，减少维修，延长了回转窑的寿命。
(4)严格施工要求和施工措施。把筒体内的焊渣、杂物、油污、尘土等物清扫干净后方能进行浇注料的浇注施工;对施工部位的现场清理和模具校正，涂油工作必须事先认真落实;所应用的浇注料进入现场要按不同牌号分开堆放，严禁混杂，如发现受潮、雨淋、结块、包装标记不清或受到污染的、过期的不允许使用;使用水应为清洁的中性水，施工环境温度保持在 6~25 ℃。浇注料搅拌过程中严禁中途放置，同一作业的搅拌量，搅拌时间、配比应一致，搅拌完时浇注料必须在 20 min以内施工浇注。施工中，为达到良好的填充效果，应使用震动棒震动，按倒料顺序依次捣实。
(5)回转窑启动(烘窑)至关重要，启动过程是浇注料烘烤排出水分的过程，升温过快，使炉体各部位造成不平衡应力，烘炉后炉体产生变形或较大开裂。因此，要设定烘炉曲线，根据浇铸料的膨胀特性，结合内衬砌筑米数设定。以窑尾温度为基准，设定 120、240、360、450 ℃四个保温区间，并结合排水量情况延长保温时间。烘炉恰当会延长内衬使用寿命。
(6)停窑一定要按照停窑的程序进行。突然停窑降温过快，影响回转窑筒体，同时钢材与浇注料收缩比差异可能造成浇注料的破碎。
计划停窑时，要按下列步骤进行操作。提前一小时停止加料;停窑降温以窑尾气流温度为基，当气流达到100℃以下时，停止转窑，即认为停窑结束;停窑操作过程中，不打开窑门和观察孔，以防止空气影响大窑寿命。应急过程中使用发电机完成排料降温作业。
(7)工艺条件控制。煅烧生产过程以保证质量和产量为基础，明确稳定煅烧带位置，匹配出对应的工艺技术条件，实现工艺条件制度化，现场操作标准化。最大程度稳定回转窑生产过程，延迟内衬寿命。表 1 为现阶段优化后的工艺条件。
表 1 优化后的工艺条件
(8)回转窑检修保养。回转窑检测调整是平稳运行重要工作，检测是准确提供设备现状各项技术参数，真实反映现在设备的技术状态，为准确维护、检修、调整回转窑，提供科学理论数据，弥补、缩小测量误差范围。确保承载托轮与回转窑的轴线平行，窑体上下移动。并根据回转窑设备运行状况，制定定检计划，结合使用周期，将拖轮支承装置、传动装置与回转窑修理同时进行。保证设备设施有效稳定运行，降低因异常停机对内衬寿命的影响。
4 效 果
优化前后回转窑使用寿命差距甚大，6# 窑使用寿命比优化前提高了 199 天，7# 使用寿命比优化前提高了 246 天，效果显著。两台回转窑增加煅后石油焦产量约 8500 吨，节约检修费约 150 万元。
5 结 语
我们在以后的生产实践中不断总结经验，以求工艺技术条件之间的最佳匹配，最终达到回转窑高产、高质、高寿命、低成本的高效运行。
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