某廠2000t/d新型干法生產(chǎn)線1988年8月建成投產(chǎn),。2001年實(shí)施燃無煙煤改造后,窯口及過渡帶耐火磚使用壽命明顯縮短,,嚴(yán)重制約了窯運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量的提高。自2003年4月采取一系列措施后,,耐火磚使用壽命成倍提高,,取得了良好的效果。
1原耐火磚使用壽命
原配磚方案見圖1,,窯口2~3.4m及過渡帶19.4~27.4m,、27.4~37.4耐火磚使用壽命分別見表1~表3。
圖1 原配磚方案
表1 窯口2~3.4m耐火磚使用壽命
表2 過渡帶19.4~27.4m耐火磚使用壽命
表3 過渡帶27.4m~37.4耐火磚使用壽命
從表1~表3可以看出,,2001~2002年窯口2~3.4m及過渡帶19.4~37.4m耐火磚使用壽命偏低,,尤其是2002年耐火磚更換頻繁、使用壽命最低,。
2 原因分析
2.1無煙煤比例提高
無煙煤熱值比煙煤熱值高,,但燃燒速度慢,燃無煙煤后,窯內(nèi)高溫帶后移,,過渡帶溫度提高,,其耐火磚使用壽命縮短。2001年我廠燃無煙煤平均比例為8.8%,,2002年提高到43.9%,,從表2、表3可以看出過渡帶耐火磚使用壽命隨無煙煤比例的提高而明顯縮短,。
2.2煤粉細(xì)度過細(xì)及熟料“結(jié)蛋”
窯頭煤粉細(xì)度過細(xì)(<1.5%),,造成窯口局部溫度過高,使磚的強(qiáng)度降低,,燒損,、磨損速度大大加快, 甚至掉磚,。因多方面原因造成窯內(nèi)垮窯皮,、熟料結(jié)大塊,這些大塊料在滾動過程中極易停留在窯口縮口處,,形成直徑達(dá)1~1.5m的熟料球,,對窯口磚的破壞性極強(qiáng)。
2.3 窯皮穩(wěn)定性差
原三通道燃燒器噴嘴易變形,、煤通道易磨穿,,造成火焰傾斜且發(fā)散無力,使窯皮過長,、松散且不穩(wěn)定,,燒成帶及過渡帶的耐火磚使用壽命縮短。
主要措施
3.1優(yōu)化配磚方案
2003年4月以來,,在過渡帶改用抗壓強(qiáng)度高,、熱震穩(wěn)定性高的硅莫磚,改用后使用壽命明顯提高,,新配磚方案見圖2,。
圖2 新配磚方案
3.2 選用優(yōu)質(zhì)耐火泥
耐火泥全部改用DK-1高溫膠泥。2年來,,雖然窯口縮口處熟料結(jié)大塊及“結(jié)蛋”現(xiàn)象仍出現(xiàn)過幾次,但掉磚現(xiàn)象一次也沒有發(fā)生過,,窯磚使用壽命成倍提高,。實(shí)踐證明DK-1高溫膠泥具有以下特點(diǎn):
1) 強(qiáng)度高,高溫(1100 ~1400°C)抗折強(qiáng)度≥12.3MPa,,可使所有的耐火磚結(jié)成一體,,窯磚使用壽命成倍提高。
2) 可使耐火磚與窯筒體之間緊密膠結(jié),平衡筒體與耐火磚之間的應(yīng)力,,防止了耐火磚因應(yīng)力作用而斷裂破碎,、抽簽掉磚。
3) 該廠各種耐火磚均能通用,,不但施工簡單,,而且減少庫存量。
4) 適用于窯,、冷卻機(jī),、預(yù)熱器和分解爐及三次風(fēng)管等部位耐火磚的砌筑。
5) 無毒,、無腐,、無異味,可長期存放不變質(zhì),。
3.3 選用四通道噴煤管及優(yōu)化操作
1) 將三通道燃燒器更換為四通道燃燒器,,并將外風(fēng)噴嘴環(huán)(耐熱鋼)的厚度由15mm提高到30mm,后來又提高到40mm,,使噴嘴的抗變形性能和使用壽命大大提高,,煤粉與空氣充分混合,火焰形狀調(diào)整靈 活,、火焰活潑有力,,窯皮長度適中、厚度均勻穩(wěn)定,。
2) 根據(jù)燃無煙煤比例,、煤質(zhì)情況及入窯生料的易燒性和窯內(nèi)煅燒情況,由專人負(fù)責(zé)及時(shí)調(diào)整煤粉細(xì)度和火焰形狀,,確保煤粉完全燃燒,,熟料結(jié)粒均勻和窯況穩(wěn)定。加強(qiáng)中控操作管理,,制定了最佳工藝參數(shù)控制范圍,,并嚴(yán)格執(zhí)行。根據(jù)熟料質(zhì)量情況,,及時(shí)與化驗(yàn)室溝通,,優(yōu)化配料方案,防止窯系統(tǒng)結(jié)圈,、預(yù)熱器結(jié)皮堵料,,確保回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行,。
4效果
采取上述措施后,,窯口2~3.4m及過渡帶18〜26m,、26~35m耐火磚使用壽命分別見表4~表6。
表4 窯口2~3.4m耐火磚使用壽命
表5 過渡帶18~26m耐火磚使用壽命
表6 過渡帶26~35m耐火磚使用壽命
由表4~表6可以看出,,采取措施后窯口及過渡帶耐火磚平均壽命分別提高到3.03d,、305d和620d。
2003,、2004年平均燃無煙煤比例分別提高到64%,、69.6%,而耐火磚的使用壽命不但沒有下降,,反而提高,;該窯單位熟料磚耗也明顯下降,見表7,。
表7 2001年~2004年窯單位熟料磚耗及熟料產(chǎn)量
5 效益測算
2001~2002年該窯窯口及過渡帶1年要更換耐火磚2~3次 ,,2003年~2004年1年只需要更換磚1次,每年至少可各少換1次磚,,節(jié)約價(jià)值75萬元(直接效益);1年減少停窯檢修換磚時(shí)間15d,,可增產(chǎn)熟料3萬t增加產(chǎn)值480萬元,增加效益90萬元(間接效益);1年減少回轉(zhuǎn)窯點(diǎn)火溫用柴油30t節(jié)約價(jià)值12萬元(間接效益),。3項(xiàng)合計(jì)增加效益1年高達(dá)177萬元,。