煤矸石燒結(jié)磚隧道窯平**吊棉、平**吊磚、拱**窯、窯車等常見問題。濟(jì)南火龍隧道窯*

時(shí)間：2016-08-18作者：濟(jì)南火龍高溫耐火材料有限責(zé)任公司瀏覽：88

煤矸石燒結(jié)磚隧道窯常見問題的處理及保養(yǎng)
根據(jù)現(xiàn)有煤矸石燒結(jié)磚隧道窯生產(chǎn)的情況分析。并結(jié)合有關(guān)行業(yè)*發(fā)表的技術(shù)論文資料就如何解決隧道窯通常所見的一些疑難雜癥，提出一些不同的解決辦法，供行業(yè)人士參考。?煤矸石燒結(jié)磚廠隧道窯吊頂板掉皮、脫落現(xiàn)象的原因
目前煤矸石燒結(jié)磚生產(chǎn)線采用大斷面平吊頂隧道窯的比較普遍。平吊頂是大斷面隧道窯的重要組成部分，也是隧道窯的薄弱環(huán)節(jié)，在許多設(shè)計(jì)、建設(shè)和操作時(shí)，都將其作為**予以考慮。但是，許多隧道窯投入生產(chǎn)后，窯**脫皮、掉塊現(xiàn)象仍然普遍，有的隧道窯在使用不到兩年吊頂板就出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。
    究其原因既有結(jié)構(gòu)不合理、吊頂板質(zhì)量差的因素，又有使用單位缺乏對煤矸石原料性能、窯爐操作工藝的深刻認(rèn)識，導(dǎo)致焙燒操作出現(xiàn)偏差從而對吊頂板產(chǎn)生危害。有些危害在短時(shí)間內(nèi)沒有表象，但隨著時(shí)間的推移，危害積累達(dá)到一定程度時(shí)，就會對隧道窯密封和操作產(chǎn)生較大損害，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致停產(chǎn)維修，給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。現(xiàn)就煤矸石燒結(jié)磚廠隧道窯吊頂板掉皮、脫落現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析。矸石中有害雜質(zhì)對吊頂板耐火材料的危害
隧道窯吊頂板為耐火混凝土吊頂板，它是由硅酸鋁水泥與不同粒度的耐火骨料預(yù)制而成，其燒結(jié)抗溫耐火度為1300℃，而煤矸石隧道窯產(chǎn)品較高燒結(jié)溫度為1050℃，所以在正常焙燒使用中，吊頂板是**安全的。
    在焙燒過程中對吊頂板影響較大的是煤矸石中的硫、鉀和鈉的化合物，高溫下這些有害雜質(zhì)隨煙氣侵蝕吊頂板，與吊頂板中的耐火材料發(fā)生熱學(xué)化物反應(yīng)，生成新的低熔礦務(wù)，而新生礦物在體積上會出現(xiàn)不同程度的膨脹，致使吊頂板剝落及開裂，并且隨著這種化學(xué)反應(yīng)在不斷重復(fù)，剝落現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重。另外，有些新生低熔礦物可使耐火材料結(jié)構(gòu)變得疏松，這樣耐火材料就失去它原有的特性，其強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)及彈性系數(shù)等物理性能發(fā)生一系列變化，致使耐火材料的使用壽命變短。
在隧道窯中，預(yù)熱帶高溫段和焙燒帶部位的吊頂板是受影響較嚴(yán)重的，隨著溫度升高，這些有害元素的化合物在煙氣中的濃度會增大，對耐火材料的侵蝕也就較為強(qiáng)烈。在預(yù)熱帶和冷卻帶的低溫段，有害雜質(zhì)對耐火材料損害較小，所以，在出窯時(shí)窯車面上雖然可以經(jīng)?？吹降袈涞牡蹴敯逅閴K，但在隧道窯兩頭很難觀察到吊頂板被損害的現(xiàn)象。
    煤矸石中的有害雜質(zhì)不但損害吊頂板的耐火材料，也嚴(yán)重?fù)p害吊頂板的金屬構(gòu)件。特別是含硫煙氣，透過膨脹縫、耐火襯料的裂縫與金屬吊鉤發(fā)生反應(yīng)，對其侵蝕，使吊鉤一層層銹蝕剝落，最后失去作用，導(dǎo)致吊頂板整體脫落。近幾年，為防止金屬吊鉤銹蝕，有的吊鉤改用耐高溫不銹鋼材質(zhì)，以防止吊鉤的腐蝕。但是，從脫落的**板來看，耐熱不銹鋼吊鉤埋入吊頂板部分腐蝕依然嚴(yán)重，特別是吊鉤彎鉤部分，銹蝕深度可達(dá)1㎜，吊鉤上部，暴露在空氣中的部位銹蝕較輕。銹蝕部位周邊為黑色氧化皮，其強(qiáng)度很低，與周邊耐火材料分離，失去錨固拉結(jié)作用，導(dǎo)致吊頂板脫落。究其原因，我們認(rèn)為除有害煙氣對吊頂板的耐火材料侵蝕導(dǎo)致金屬吊鉤與含硫煙氣密集接觸產(chǎn)生銹蝕外，也有耐熱不銹鋼材質(zhì)本身原因：
①耐熱鋼在制造過程中不可避免地帶有硫元素；
②在耐熱鋼制造、冷卻的過程中，鋼鐵中出現(xiàn)鉻移動，部分取代硫化錳中錳的位置，進(jìn)而造成該處附近鉻的含量變低，而當(dāng)鉻的含量**13%時(shí)，耐熱不銹鋼就會生銹；
③耐熱鋼吊鉤加工時(shí)彎鉤部位受熱、冷卻，破壞了原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)；
④耐熱不銹鋼是靠其表面形成的一層較薄而堅(jiān)固細(xì)密的穩(wěn)定的富鉻氧化物防護(hù)膜，防止有害雜質(zhì)滲入而獲得抗銹蝕的能力。但是，如其受到外力作用，薄膜遭到了不斷地破壞，尤其在含有大量硫化物煙氣中，則可引起化學(xué)腐蝕。除上述原因外，隧道窯的溫度對耐熱不銹鋼吊鉤影響也較大，溫度升高，腐蝕速度會顯著增加。.不當(dāng)操作對隧道窯吊頂板的危害
根據(jù)煤矸石有害雜質(zhì)在隧道窯各段不同時(shí)期的反應(yīng)情況來看，危害主要部位集中在預(yù)熱帶后段和焙燒帶之間，這是由于煤矸石磚坯在此帶燃燒，窯溫不斷升高，釋放的有害物質(zhì)濃度較高，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)活躍所致。有害雜質(zhì)是伴隨著隧道窯煙氣對吊頂板進(jìn)行侵害的，煙氣是主要載體，如能有效、合理地控制煙氣對吊頂板的侵入，也就減少了有害雜質(zhì)對吊頂板侵害的幾率。如果隧道窯采用正壓操作，含有大量的煙氣會透過吊頂板縫、耐火襯料的縫隙外溢，在耐火材料和金屬構(gòu)件周圍形成有害氣體密集區(qū)，這就給有害雜質(zhì)的損害作用創(chuàng)造了條件。
隧道窯燒成制度紊亂也會影響吊頂板的使用壽命。由于煤矸石原料熱值不穩(wěn)定，使進(jìn)入隧道窯的磚坯熱值變化也很大，進(jìn)車時(shí)間不正常，造成隧道窯溫度不穩(wěn)定。特別是在燒結(jié)帶，由于隧道窯吊頂板強(qiáng)度在1000℃左右時(shí)強(qiáng)度很低，而窯內(nèi)溫度不穩(wěn)定會造成吊頂板周而復(fù)始的膨脹收縮，使其強(qiáng)度遭受嚴(yán)重破壞。
    在隧道窯設(shè)計(jì)特別是吊頂板的耐火材料選擇上，針對煤矸石原料中的有害雜質(zhì)，吊頂板的高溫性能、抗腐蝕和抗氧化還原作用選擇**耐火材料。
對吊鉤材料、加工、吊鉤防腐以及吊鉤葫蘆的裝配方法及裝配質(zhì)量予以改進(jìn)和控制，以減少有害雜質(zhì)的侵蝕。
在隧道窯操作時(shí)，采用微正壓燒成，將零壓點(diǎn)控制在焙燒帶后段，使預(yù)熱帶到焙燒帶大部分呈負(fù)壓，煙氣在排煙機(jī)作用下，隧道窯和管道抽出，有害雜質(zhì)只接觸到耐火材料表面，對吊頂板內(nèi)部結(jié)構(gòu)和埋設(shè)在耐火材料中的金屬構(gòu)件侵害減少，從而延長隧道窯吊頂板的使用壽命。
理順原料破碎、成型工序，確保原料熱值和進(jìn)車時(shí)間穩(wěn)定，嚴(yán)格執(zhí)行隧道窯熱工操作制度，對焙燒曲線合理調(diào)控，以減少溫度制度紊亂對吊頂板的損害。隧道窯操作時(shí)，不但要考慮制品的燒成因素和條件，較要考慮磚廠的較大熱工設(shè)備--隧道窯的適應(yīng)因素。把對設(shè)備的損害降到較低，才能從根本上**產(chǎn)品的質(zhì)和量。
煤矸石中的有害雜質(zhì)成分比較復(fù)雜，在隧道窯焙燒過程中揮發(fā)并伴隨煙氣對隧道窯產(chǎn)生侵害，其中，對吊頂板耐火材料和金屬吊鉤造成直接損壞的是鉀、鈉和硫等元素，給損害創(chuàng)造條件的是不合理的焙燒操作。因此，改進(jìn)吊頂板材料，特別是金屬吊鉤設(shè)計(jì)、加工方案，提高施工質(zhì)量，運(yùn)用正確的焙燒操作，是可以減少有害雜質(zhì)對隧道窯吊頂板損害的。窯**的維護(hù)及保養(yǎng)
煤矸石隧道窯一般生產(chǎn)家均采用斷面較大的窯型。大斷面隧道窯的窯**，均采用輕質(zhì)耐火混凝土板吊頂結(jié)構(gòu)。耐火混凝土吊頂板是用硅酸鋁水泥做膠結(jié)劑，與多孔高鋁耐火骨料和細(xì)粉按一定的配合比，經(jīng)加水、成型和養(yǎng)護(hù)后預(yù)制而成的。它的特點(diǎn)是體積密度小、重量輕；導(dǎo)熱率低，隔熱性能好；燒后線變化小，穩(wěn)定性能好，它的使用溫度為1300℃～1350℃.
輕質(zhì)耐火混凝土吊頂板較易損壞。尤其是在投產(chǎn)點(diǎn)火烘窯階段，如果烘窯溫度和升溫速度控制不當(dāng)，則吊頂板易產(chǎn)生裂紋、表面剝落和強(qiáng)度急劇下降。因此，烘窯是輕質(zhì)耐火混凝土**板使用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。烘窯的主要作用是排除窯體與吊頂板中的游離水、化學(xué)結(jié)合水，并獲得高溫使用性能。
輕質(zhì)耐火混凝土吊頂板的使用中應(yīng)特別注意的問題：一是輕質(zhì)耐火混凝土吊頂板中硅酸鋁水泥的含量越高，烘窯越容易出現(xiàn)裂紋、表面剝落和強(qiáng)度降低等問題。因此，烘窯的溫度與升溫速度，應(yīng)依據(jù)輕質(zhì)耐火混凝土吊頂板的熱工性能而定。二是輕質(zhì)耐火混凝土吊頂板在大于1300℃時(shí)才能被燒結(jié)，而煤矸石磚的較高燒成溫度為1050℃，吊頂板達(dá)不到所需的燒結(jié)溫度，強(qiáng)度必然較低。因此，在窯爐運(yùn)行中，要保持窯內(nèi)溫度穩(wěn)定。操作人員要注意觀察，若發(fā)現(xiàn)出窯的窯車上面有掉落物，則應(yīng)查找原因，并采取相應(yīng)措施。
窯體易損壞的部位是窯墻和曲封磚，損壞的主要原因是窯車的碰撞與摩擦等機(jī)械損傷。特別是當(dāng)窯車塌車時(shí)，塌落的制品在冷卻帶冷卻強(qiáng)度提高后，較易把窯墻與曲封磚擠破。因此，要在碼坯、干燥、焙燒等環(huán)節(jié)注意操作，嚴(yán)防倒垛事故。一旦在隧道焙燒窯內(nèi)出現(xiàn)塌車倒垛事故，則要在冷卻帶的抽熱風(fēng)管口把塌落在靠近窯墻的制品掏出來。為此，抽冷風(fēng)管應(yīng)設(shè)帶盲板的三通管，需要掏磚時(shí)，打開三通管的盲板即可方便操作。較好在冷卻帶與焙燒帶之間加一個(gè)高600㎜、寬400㎜的事故處理孔，需要時(shí)，只要把堵塞的耐火磚拆出來即可使用。
排煙機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)是煤矸石隧道窯運(yùn)行中的一大難題。含硫煙氣對風(fēng)機(jī)的腐蝕特別快，一般風(fēng)機(jī)的葉輪只能使用6～9個(gè)月，不僅設(shè)備維修費(fèi)用高，而且檢修時(shí)還會影響窯內(nèi)溫度的穩(wěn)定。延長排煙機(jī)使用壽命的辦法：一是在風(fēng)機(jī)與煙氣的接觸面噴涂耐腐蝕材料，如鋁、鋁金屬層或耐高溫耐酸油漆等；二是風(fēng)機(jī)葉輪的葉片采用單板結(jié)構(gòu)，不使用空腹葉片，單板葉片比空腹葉片的鋼板厚，耐腐蝕時(shí)間長；三是盡量降低入窯坯體含水率，盡量提高排煙溫度，并對風(fēng)機(jī)殼體做好保溫，盡量避免機(jī)殼內(nèi)出現(xiàn)凝露的現(xiàn)象，這也是減少煙氣腐蝕、延長風(fēng)機(jī)使用壽命的較好措施。
排煙管道要經(jīng)常進(jìn)行檢查清掃，特別是窯墻排煙口管道轉(zhuǎn)彎部位易腐蝕堵塞，此彎管可采用帶盲板的三通鑄鐵管，鑄鐵管比鋼管耐熱耐腐蝕，當(dāng)需要清掃時(shí)，只要打開盲板即可進(jìn)行清掃。
目**煙機(jī)的防腐問題尚處于試驗(yàn)研究階段，防腐方式很多，在采用時(shí)，應(yīng)將使用壽命與防腐投資加以綜合考慮，原則是要經(jīng)濟(jì)又**為目的。排潮風(fēng)機(jī)的維護(hù)及保排潮風(fēng)機(jī)常年在潮濕的環(huán)境中工作，易損壞是必然的。延長使用壽命的辦法：一是涂抹防腐材料，這里的溫度較低，一般為40℃～50℃，采用防腐油漆即可；二是盡量不使用煙氣干燥介質(zhì)，避免含硫煙氣腐蝕。.窯車的維護(hù)及保養(yǎng)
在隧道窯生產(chǎn)運(yùn)行中，窯車的數(shù)量大、周轉(zhuǎn)快，在動態(tài)運(yùn)行中較易損壞。其損壞部位主要是臺面、金屬車架、車輪與軸承。
      窯車臺面鋪設(shè)的耐火磚和隔熱材料，因運(yùn)轉(zhuǎn)中溫度的交替變化和機(jī)械碰撞，損壞比較嚴(yán)重，需要經(jīng)常檢修。檢修臺面磚時(shí)，應(yīng)注意在磚縫填塞硅酸鋁纖維棉，磚底面則用粘土質(zhì)耐火泥填實(shí)，砌平臺面。檢修后的窯車臺面尺寸要按原設(shè)計(jì)要求，臺面平面尺寸的誤差為+0㎜、-5㎜。要檢測窯車臺面的平整度與對角線、臺面高度，防止臺面磚碰撞窯墻和曲封磚。窯車臺面的耐火磚的使用中會向四周擴(kuò)張，使窯車臺面的平面尺寸越來越大，導(dǎo)致臺面兩側(cè)碰撞窯墻和前后兩車耐火磚臺面相碰。解決這個(gè)問題，要從設(shè)計(jì)和砌筑施工抓起，正確的設(shè)計(jì)與施工要求是：臺面磚之間的磚縫尺寸為15㎜，磚縫間填充硅酸鋁纖維棉，并使纖維棉保持松軟狀態(tài)，不得填充耐火泥；臺面磚底面用耐火泥砌筑，找平臺面。
   窯車金屬車架的損壞，多數(shù)是因窯內(nèi)壓力過大，向車下漏熱風(fēng)，燒壞金屬車架。尤其是窯車的接頭處，較易損壞。預(yù)防的方法是：把兩窯車的接頭處的曲封磚和耐火纖維密封氈條維護(hù)好，較好是在兩車接頭處的磚封上加墊耐火纖維氈條。
窯車車輪的損壞主要是輪面磨損、輪緣變形，其主要原因是車輪的材質(zhì)問題。車輪的材質(zhì)應(yīng)為ZG310-570，并進(jìn)行熱處理；較好使用ZG340-640，并進(jìn)行熱處理。
    窯車車軸承的損壞也是由于窯車密封不嚴(yán)密，大量高溫?zé)犸L(fēng)侵入窯車底部使軸承化油造成的。維護(hù)保養(yǎng)的方法：一是搞好窯車密封與砂封；二是調(diào)節(jié)窯內(nèi)壓力與車下壓力平衡，防止窯車熱風(fēng)漏入車下；三是窯底鼓風(fēng)要使車下有一個(gè)適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速，冷卻風(fēng)既能**壓力平衡的需要，又有把由窯車傳入窯底的熱量及時(shí)帶出窯外，使車下風(fēng)溫不**過80℃.窯車車輪軸承處于高溫環(huán)境，其軸承的潤滑脂**使用1號氮化硼高溫潤滑脂或二硫化鉬高溫潤滑脂等耐高溫的潤滑劑。不允許以任何理由使用潤滑脂添加機(jī)油的混合油來潤滑窯車承軸。
   水管式換熱器是敷設(shè)在抽熱風(fēng)管道上的熱交換裝置。轉(zhuǎn)換出的熱水可供洗澡、采暖和作攪拌泥料用水。水管式換熱器的維護(hù)保養(yǎng)**應(yīng)從設(shè)計(jì)抓好，因?yàn)楝F(xiàn)在設(shè)計(jì)運(yùn)行的水管式換熱器，一般都與抽熱風(fēng)管道直接串聯(lián)著長年運(yùn)行，采暖用的換熱器，在非采暖期就采用循環(huán)水冷卻方式。這種設(shè)計(jì)與運(yùn)行方式，費(fèi)水費(fèi)電，較不經(jīng)濟(jì)，也不便于維護(hù)保養(yǎng)。為此，在設(shè)計(jì)安裝時(shí)，應(yīng)將水管式換熱器敷設(shè)在抽熱風(fēng)管道的旁通管道上。而且，應(yīng)將洗澡、生產(chǎn)用水與采暖用水分開，即洗澡和生產(chǎn)用水的換熱器設(shè)在溫度較低的抽熱風(fēng)管道上，采暖用水的換熱器設(shè)在溫度較低的抽熱風(fēng)管道上，采暖用水的換熱器設(shè)在溫度較高的抽熱風(fēng)管道上。某一臺換熱器是否使用，可用管道上的閘閥控制。例如，采暖用的換熱器只是在采暖季節(jié)才打開閘閥使用，其他時(shí)間則關(guān)閉閘閥停用。這樣，可減少大量的水電和維修費(fèi)用。
水管式換熱器中換熱用的水管很多，較易被水垢堵塞，要從用水和水溫方面設(shè)法解決。采暖用水是封閉循環(huán)，水溫要求高達(dá)90℃，因此，要使用軟化水。而洗澡與生產(chǎn)用水的換熱器應(yīng)嚴(yán)格控制水溫不得**過50℃，較低溫度的熱水不易結(jié)垢。如發(fā)現(xiàn)有結(jié)垢現(xiàn)象，則使用一段時(shí)間就要進(jìn)行清洗。
    綜上所述，煤矸石燒結(jié)磚隧道窯常見問題的原因很多，而且也很復(fù)雜，不同地域出現(xiàn)不同的問題，我們要采用不同的方式進(jìn)行對待，很多生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)就是在不同時(shí)期總結(jié)出來的。

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