1 概述
客戶2號套筒窯于2005年月開始投入生產,期間于2013年3月進行了局部維修處理,更換了上內套筒磚,將上內套筒底部掛角磚更換為澆注料,用高鋁質的鋼纖維澆注料進行了整體澆注,并對燃燒室組合磚進行了全部更換,其他部位的耐火材料保持原樣。
運行一年后,于2014年年初發(fā)現上內套筒底部的鋼纖維澆注料有間斷性的脫落,堵塞出灰系統(tǒng),有時被迫進行停窯處理。并且發(fā)現下排燃燒室中與煙氣接觸的層拱橋磚局部熔損嚴重,達到整磚的1/3至1/2不等,造成石灰石局部過燒嚴重,生石灰粉化現象非常明顯,套筒窯透氣性惡化,生產產量難以提高。針對以上情況,決定對澆注料脫落部位及拱橋破損部位進行局部更換處理,以確保生產正常進行。
2 耐火材料破損對生產的影響
2.1上內套筒澆注料脫落對生產的影響
2013年一季度對2號窯進行局部大修過程中,上內套筒底部使用了鋼纖維澆注料替代了掛角磚鑲磚結構。但在三四季度由于頻繁停開窯操作,造成部分澆注料陸續(xù)脫落。脫落以后的澆注料卡死在出灰裝置上,被迫進行減產或停窯操作,對生產的正常進行及操作員工的工作強度都有很大的影響。而且,澆注料脫落以后,上內套筒底部的鋼結構暴露在外,由于長時間的高溫煙氣及石灰顆粒的磨損,對上內套筒使用壽命存在較大的潛在風險。
2.2拱橋磚破損對生產的影響
拱橋層磚直接與物料及煙氣接觸,運行8年多以后,耐火材料受熱震、機械磨損、化學侵蝕等影響,侵蝕情況嚴重,特別是下排燃燒室工作強度更大,破損及熔損面積達到1/3至1/2不等。
燃燒室高溫耐火材料破損以后,大量物料堆積在燃燒室底部,并且部分生石灰塊滾落至燃燒室內部,使燃燒室拱橋底部空間變窄,只能靠吹掃等措施解決部分問題。拱橋底部空間變窄以后,高溫煙氣直接與物料接觸,石灰石生過燒情況嚴重,部分過燒物料粉化嚴重,造成窯內透氣性惡化,各種操作參數劣化,難以得到有效控制,主要反映在窯頂溫度下降、出灰溫度過高、生石灰冷卻流量下降,嚴重制約了生產的正常進行,只能進行減產,低負荷運行。
3 耐火材料局部修復措施
3.1停窯作業(yè)
按正常停窯程序進行停窯操作,對煤氣管道進行水封作業(yè),在轉爐煤氣總管進口閥處進行封盲板作業(yè),進行煤氣管道的有效切斷工作。對所有煤氣管道進行氮氣、壓縮空氣的置換與吹掃工作,使煤氣管道中轉爐煤氣體積分數小于24ppm。
停窯以后,開啟主排煙機,保持燃燒室負壓50pa左右,視窯頂溫度進行加出料作業(yè)。燃燒室溫度逐步下降,日降幅在300℃左右,降溫初期,溫度降幅要小一些,三四天以后逐步加大,主排煙機負壓可以適當加大,5個工作日以后燃燒室溫度可以達到100℃左右。打開上下排燃燒室面板,卸下燒嘴并進行降料面作業(yè),出灰約200t左右,打開上檢修門,檢測窯內溫度達到50℃以下后進入檢修流程。
3.2措施
待窯內溫度冷卻至外界環(huán)境溫度后(35℃左右),施工人員進入窯內,系好帶,戴好煤氣檢測儀和氧氣檢測儀。人孔打開后,行氣體檢測,CO濃度須小于30mg/M3,明確氧氣含量正常后,含氧量測定為18%~23.5%間,才可以進入窯內。調試好36V低壓照明燈。因窯內施工平面區(qū)域均為石灰石原料,不存在石灰粉塵吸入物,可不做專門呼吸防護措施。
進入有限空間內部作業(yè)需攜帶氣體檢測儀,且有兩名以上作業(yè)人。煤氣和氧氣檢測點分別為:上部窯殼開孔處(靠窯內側)和進入窯內清理石料的窯內區(qū)域,上部第四層平臺人孔處(靠窯內側)和進入窯內上內筒底部托圈處區(qū)域,下燃燒室燒嘴內側和窯內碹拱磚拆除和砌筑部位。
3.3 施工作業(yè)
3.3.1窯內上部殘留石料的清理
(1)當窯內溫度適宜后,窯內料面降低前,在窯殼上部(超出窯殼砌筑高度)開設尺寸為600mm×800mm的方孔。
(2)施工人員將窯內外筒上部砌體面上的殘余石料清理干凈。
(3)施工人員進入窯內以前,加出料系統(tǒng)都要進行斷電作業(yè)。
3.3.2上內筒底部結構拆除、焊接、掛磚安裝及澆注
(1)待料面降至上檢修門底部標高后(上檢修門已拆除),施工部位和料面高差在2m以內,將窯內料面稍做平整。用電動開槽機沿控制線做水平方向切割開槽。
(2)用風鎬將下部澆注料解體拆除,大塊料通過檢修門直接運出。
(3)將原48件T型鋼掛件、水平環(huán)板和錨固件割除。
(4)對鋼掛件焊接位置進行均分放線,采用同等材質的焊條進行滿焊,保證掛件的垂直度和安裝精度。
(5)安裝黏土磚掛磚,安裝時需保證掛磚的設計間距和前端面的控制尺寸。
(6)填塞纖維毯,將掛磚和掛磚之間、掛磚和鋼掛件之間用纖維毯填塞密實。
(7)根據料面高度搭設施工腳手架平臺,支設底模和內側木模,尺寸確認后,做澆注料施工。
3.3.3下過橋層碹拱磚預組裝、拆除及恢復
(1)砌筑在進行碹拱磚砌筑前,先對每塊碹拱磚進行外觀缺陷檢查,保證每塊磚沒有肉眼能識別的、影響材料品質的裂紋和棱角缺陷。
(2)通過對環(huán)碹拱磚進行預擺,對超出砌筑尺寸的兩側塊碹拱磚進行打磨加工處理,保證磚能正常砌筑在現有施工部位。
(3)待料面降至下燃燒室洞口下方500mm左右處,安裝窯內36V低壓照明。
(4)施工人員從下燃燒室燒嘴磚孔進入,找出層碹拱磚的合門磚,通過敲擊將合門磚拆出,然后依次將層碹拱的其余磚拆除,拆除的碹拱磚通過燃燒室扒灰口運出。
(5)將第二環(huán)碹拱磚的底部清理干凈,按照拱腳磚的標高支設拱胎,然后再恢復砌筑,從一側開始砌筑,后從側面打入合門磚。碹拱砌筑完成后,在層和第二層碹拱之間填塞纖維毯。
4 結語
從停窯降溫到施工結束,整個檢修周期為個工作日,施工時間較短,耐火材料更換量也較少,與整體更換拱橋磚相比,施工費用及耐火材料費用都較經濟,并為套筒窯耐火材料局部破損維修積累了經驗。檢修施工結束以后,進入了烘窯及正常生產階段,目前生產運行穩(wěn)定,日產量可以達到以上,各種生產操作參數穩(wěn)定,生石灰質量穩(wěn)定,并滿足煉鋼需求。
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