回转窑筒体裂纹产生原因分析与处理方法实例探讨.docx

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1、回转窑筒体裂纹产生原因分析与处理方法实例探讨我公司有两条5000t/d熟料生产线,回转窑规格为4.8m74m,斜度为4%。年6月两条窑筒体相继在39.6m处出现一条600mm和1300mm环向裂纹,公司组织技术人员对此进行分析并对处理方案进行论证,在热态下对筒体裂纹进行处理,缩短了停窑时间,节约了生产成本。笔者对窑筒体开裂原因及处理方法进行总结,以供同行参考。1窑筒体产生裂纹原因分析据了解,运行超过10年的回转窑,窑筒体在挡砖圈附近会出现不同程度的裂纹,处理方法也不相同。结合我公司现场裂纹位置来看,此位置也是处于窑第二个挡砖圈附近,分析认为:(1)挡砖圈焊接产生应力的影响。焊接挡砖圈时热输入较

2、大,此处金属厚度相差变大,在开停窑过程中,其升温或降温的速度不一致,其膨胀或收缩量也不一致,导致在该焊缝上应力集中。经过10余年的应力作用,同时在挡砖圈向窑头方向侧由于前砖向前移动,会产生环向缝隙,筒体在物料的长期冲刷下,逐渐磨损变薄(见图1),筒体强度下降,造成裂纹的产生。现挡彼圈位置止裂孔 位置图1窑筒体裂纹内部照片(2)窑筒体材料一般选择Q235B或20g,由于材料中有害成分(如P、S)的存在,产生的冷热脆性和热腐蚀,在有害成分富集区筒体极易产生腐蚀凹坑(见图2),筒体厚度损失较多,筒体强度下降,长期在弯矩的作用下,筒体产生裂纹。我公司回转窑已运行10余年,采用超声波测量窑筒体厚度,发现

3、筒体原始厚度为28mm,在裂纹处其壁厚仅为17.3mm,磨损量达38.21%,筒体强度大幅下降。裂纹位置匕融腐蚀筒体生的凹坑图2窑筒体热腐蚀情况综上所述,回转窑窑筒体在长期运行时,由于热应力、热腐蚀以及在害成分的侵蚀等原因,造成窑筒体厚度变薄,强度下降,在交变的载荷下,极易产生裂纹。2窑筒体裂纹的快速处理方法窑筒体出现裂纹后,很多水泥企业往往会采用直接停窑,将窑砖拆除后进行筒体焊补的方法,停窑时间长,给企业造成很大损失。针对这一问题,笔者总结出一套维修方法,可缩短停窑时间,不用拆除耐火砖,快速恢复生产。现总结如下。2.1 焊接前准备工作(1)专业焊工4人、直流焊机1台、C02气体保护焊机1台、

4、碳弧气刨1套、风铲1台、磨光机1台、压缩空气气源。(2)磁力钻1台,电源插座1套,安全行灯2套、安全带、碳棒若干、1.6mmYLl气保药芯焊丝20kg、CO2气体2瓶等。(3)根据裂纹长度下料制作“U”形加强拉筋34件,用Q235B30钢板割制,在立腿部位开坡口,见图3。(4)根据裂纹长度下料制作筒体加强板46件,长度为500mm,宽度为200mm,两端制成圆弧,另在加强板中心位置开一直径为6mm的孔,此孔为通气孔,排出焊接产生的气体以及今后运行过程中加强板与筒体微动产生的杂质等,用Q235B320钢板卷制,在与筒体贴合部位开焊接坡口,见图4。图3“U”形加强拉筋照片图4筒体加强板照片(5)在

5、窑筒体回转方向下行侧搭一脚手架,在与窑筒体中心线稍高位置搭一平台。(6)在脚手架平台窑筒体一侧设置隔热板,减少窑筒体辐射。2.2 窑筒体裂纹的处理将窑冷却约6h,窑筒体温度在200C左右时即可施工,将裂纹转至脚手架平台上方可操作位置(注意:在焊接过程中,为防止窑筒体产生较大的变形,筒体温度每降5C用辅传转窑一圈)。(1)由于筒体裂纹需要进行挖补,热输入较大,为了防止在处理筒体裂纹过程中裂纹继续扩大,在筒体裂纹两端距顶端10mm处用磁力钻打止裂孔,孔直径12mm,深度为筒体厚度,呈“品”形分布(见图5),用圆钢封堵好。(2)在筒体裂纹两侧,跨裂纹焊接“U”形加强拉筋34件,“U”形加强拉筋裂纹两

6、端各焊1件,其余均布(见图6)o(3) “U”形加强拉筋焊接完成后,对筒体裂纹用碳弧气刨进行刨削,刨削深度为筒体厚度减去34mm,刨槽呈“U”形(见图7)。图5止裂孔排布照片图6“U”形加强拉筋布置位置图7刨槽形状及深度特别注意:控制刨槽深度,不能将筒体刨穿,否则筒体内部灰尘漏出,在施焊时焊缝容易出现夹渣等焊接缺陷。(4)刨削完成后,用磨光机对刨槽进行打磨,去除杂质,清理焊道。(5)采用YLl气保药芯焊丝对裂纹进行焊接,自下而上,在筒体10点钟或2点钟方向进行施焊,在焊接过程中,每焊一层用风铲进行清渣及振捣,以消除焊接应力。焊缝高度要稍低于筒体,从坡口两边堆焊向中心合拢,保证加强板与筒体贝占合

7、紧密。(6)或以焊接完成后,用磨光机对焊缝及周边进行打磨、清理,保证筒体外表面平整。(7)筒体开裂部位筒体厚度已经减少超过母材厚度的38.21%,此处强度大幅度下降,为了增加筒体裂纹区域筒体强度,需对筒体进行加强。笔者采用加焊加强板处理,采用YLl气保药芯焊丝焊接筒体加强板。加强板分布按距裂纹顶端约50mm处布置,每块加强板间隔约100mm,如遇“U”形加强拉筋,同样与加强板间隔I(M)mm布置。加强板两端不用焊接,防止因热膨胀量不一,造成二次产生裂纹,只焊接与窑筒体母线方向两侧,加强板与筒体贴合紧密,焊接中用风铲进行清渣及振捣,消除应力(见图8和图9)。图8加强板焊接位置图9形加强拉筋与加强

8、板焊接关系(8)焊接完成后,对窑筒体整个圆周上进行检查,确认无裂纹后,恢复生产(见图10)o3建议(1)为了避免窑运行过程中对窑筒体的热腐蚀,可在更换耐火砖时在筒体上铺一层0.5mm厚度的不锈钢板,可大大延长筒体使用寿命。(2)在采用超声波测量筒体厚度时,发现筒体厚度缺失大于30%以上时,应重点关注,在停窑换砖时对筒体内部进行检查,发现问题及早处理。(3)在焊接挡砖圈时,尽量采用热输入少的方法施工,同时调整此处异形砖的方向及异形砖与挡砖圈的配合,减少环向缝隙的产生,避免引起筒体磨损。图10裂纹处理完成后照片(4)在焊加强板的时间,窑便可进行升温,升温时焊接位置温度基本在170左右,焊接完成便可

9、开窑生产,缩短了停窑时间。(5)窑筒体焊接应由具备锅炉焊接资质的专业焊工进行,可保证焊接质量,缩短焊接时间。(6)每天观测焊接部位,发现问题及时处理。(7)定期对窑筒体厚度进行监测,及早发现问题,避免恶性事故发生。(8)对窑中心线进行测量,及时修正,减少窑体弯曲应力。4结束语我公司窑筒体经上述方法处理后,已运行2年有余,裂纹无明显变化,同时可在大修换砖时对产生较深凹坑的位置进行堆焊,对筒体进行补强处理。此方法停窑时间短,不用更换耐火砖,节约生产成本,对水泥厂有借鉴作用。一起回转窑筒体开裂事故案例分析6月24日现场检查发现1#窑筒体30.4米处出现约0.95米长裂纹,停窑后对裂纹处打止裂孔,V形

10、坡口双面焊接处理,并委托专业厂家进行了检测合格。7月16日窑临停检修对焊缝检查发现原焊接处出现0.4米长裂纹,对窑筒体裂纹处打止裂孔与V形坡口双面焊接处理。8月5日发现又出现两条裂纹,长度分别为0.04米与0.07米。8月6日因下雨裂纹有扩展,安排停机处理,除裂纹处焊接外,在原裂纹处焊接三块B250*1200*42mm钢板加固。二、原因分析1、窑筒体材质存在蠕变疲劳,连续焊接材质变脆,窑筒体挡砖圈焊接处水较大,在高温环境下,尤其就是冷热交替极易导致筒体钢板材质疲劳,强度与刚度下降进而开裂,就是造成筒体在此开裂的主要原因。2、窑筒体30.4米处有挡砖圈,检查窑此处砖与砖之间出现约3mm缝隙,由于

11、热气流通过缝隙作用在窑筒体上,造成局部高温。3、窑二档窑墩存在5mm沉降,窑中心线不直,筒体30.4米处受急剧冷缩等交变载荷影响下产生应力裂纹。4、窑二档轮带滑移量过小,一档轮带表面不平整,筒体运行振动造成筒体局部受力较大,就是焊缝受力开裂的次要原因。三、防范措施1、加强对筒体焊缝的定期检查,便于设备故障检查处理。2、加强对窑主电机运行电流,筒体表面温度,托轮温度的监控,出现异常情况,都要认真检查二档轮带处两侧焊缝。3、联系相关部室与专业技术厂家技术支持,对窑中心线进行动态调整找正。4、制造分厂要加强窑振动的监管与处理,改善筒体受力,优化操作工艺,密切关注筒体表面温度,避免筒体受热不均匀产生弯

12、曲。计划检修时要检查大齿圈的齿顶隙与齿侧间隙并记录,因间隙超差出现振动时要利用检修进行调整并找正。5、制造分厂要每半年组织对窑筒体厚度进行检测并记录,同时定期组织对窑筒体可能存在的潜在裂纹进行检查并记录,每次计划检修焊丝要求对浮动垫板两侧及挡砖圈处进行检查,确认有无纵向裂纹。6、制造分厂要加强工艺管理,筒体温度不得超过380,发现异常要采取相应的措施进行控制,窑筒体达到400时,短时间得不到有效控制,需立即停窑处理,避免筒体高温所导致的筒体开裂。水泥回转窑筒体开裂的主要原因及解决措施水泥回转窑是水泥熟料生产线主要的热工设备,长期处于高温和物料负荷的作用,由于受到温度的不均匀性分布、基础沉降、各

13、零部件的不均匀磨损或更换、人为的不正确调整以及新窑安装时中心线不正等原因的影响,均会造成回转窑热态下中心线不直,如此会造成窑筒体受力不均以及回转窑长期运转下筒体疲劳状态导致筒体开裂现象,本文从窑中心线不正对窑筒体开裂的影响和预防措施进行剖析,希望对同行有一定的借鉴意义。水泥回转窑是水泥熟料干法生产线的主要设备,回转窑系统是由窑尾密封装置、液压挡轮装置、大齿圈装置、传动装置、窑筒体部分、支撑装置和窑头密封装置7部分组成,回转窑的窑体与水平呈一定的倾斜,整个窑体由托轮装置支撑,托轮装置承受整个回转部分的重量,并使回转窑筒体和轮带能在托轮上平稳转动。而窑筒体作为回转窑的主要结构,窑筒体开裂事故近些年

14、来越来越普遍,一旦发生窑筒体开裂必须立即停窑进行处理,少则几天,多则几十天,给企业造成巨大的经济损失。通过窑中心线检测,可以掌握回转窑中心线偏差数据、窑筒体变形及偏心状况、窑筒体椭圆度及筒体内是否有隐藏的曲柄等,通过在线托轮调整可以调直中心线,以及给出筒体更换和切割校正的建议,使各位置筒体受力恢复到设计状态。1回转窑中心线在线检测1.1 检测的作用回转窑中心线影响负荷在筒体上的分布,进而影响筒体上应力的分布;中心线不正会使各档支撑荷载分布不均,同档支撑各托轮之间荷载分布不均,导致同档托轮温差较大。此外,中心线不正会使轮带处筒体的交变应力和剪切力大大增加,严重时会导致耐火材料扭曲、脱落,长期运行

15、会导致筒体开裂。1.2 检测方法回转窑中心线检测的方法是引进波兰的一项技术,此检测方法全程都是在线检测,无须停窑检测,在线检测也是最能反映出回转窑在运转时的中心线状态,也是最真实最需要的数据,检测需要的主要工器具有全站仪、水准仪、自制的大尺组件和卷尺等。水平偏差测量:首先在回转窑的两侧建立两条几乎平行的基准线,通过全站仪和自制的大尺组件测量得出回转窑每档轮带下筒体中心分别到两侧基准线的距离,再通过计算可以得出每档轮带下筒体中心在水平面的位置,把一档和三档轮带下筒体中心连成一条直线,再和二档轮带下筒体中心进行对比就可以得出回转窑在水平面的中心线偏差了。垂直偏差测量:在回转窑每档窑墩上植入一根不锈

16、钢钉,通过水准仪测量出三根不锈钢钉之间的标高,建立一条垂直的基准线,然后再通过水准仪和卷尺测量出每档轮带最低点到不锈钢钉的距离和每档轮带间隙,通过计算得出每档轮带下筒体中心在垂直面的位置,和上述一样把一档和三档轮带下筒体中心连成一条直线,再和二档轮带下筒体中心进行对比就可以得出回转窑在垂直面的中心线偏差。2回转窑筒体开裂的主要原因2.1 窑中心线不直和气体腐蚀上过渡带位置在二档高低端附近,此位置正是交变应力集中的地方(见图1),经相关研究表明回转窑(4.35m67m)二档位置中心线每高出10mm,二档位置整体受力增加14%,一档和三档受力减少12%(见图2),二档位置受力增加的同时也加剧了二档

17、位置前后交变应力,这是致使窑筒体频繁开裂的最主要原因。上过渡带筒体无致密窑皮的保护,该处耐火砖很难把炽热的气体、碱性物料与筒体完全隔离,生产中碱性气体、碱性物料会通过砖缝与窑筒体接触而发生化学反应,腐蚀筒体,在长期气体腐蚀、耐火砖与筒体摩擦下,窑筒体厚度变得越来越薄,这也是筒体容易在二档位置前后开裂的原因之一。tommP2851kN5838kN2430kN-12%+14%-12%中心线二档高出10mm状态下图2筒体各档受力情况2.2 筒体温度过高回转窑作为热工设备,内部温度可达一千多摄氏度,尽管窑筒体内部有耐火砖及窑皮的隔热保护,但最终传到窑筒体表面的温度也仍然很高,有些筒体表面温度超过400

18、,当窑筒体表面温度超过400时,窑筒体的强度就急剧下降。还有一种情况,即焊缝一-侧温度高,一侧温度低,两侧膨胀量互相限制,温度应力就产生了,一旦超出了强度极限,就会在焊缝位置开裂。2.3 窑筒体开裂的解决措施(1)定期开展窑中心线检测,中心线超出偏差允许范围后进行调整,避免出现各档受力不均,加剧交变应力导致的筒体开裂。(2)过渡带的筒体开裂,主要原因是筒体受到窑内碱性气体、碱性物料的腐蚀后,筒体变薄且交变应力集中所致。首先可在筒体内表面粉刷高温防腐涂料,其次是每次停窑检修都要测量筒体厚度,筒体厚度磨损量超过30%要做好更换筒体准备。4回转窑筒体开裂的案例分析某水泥企业1#回转窑于年3月建成投产

19、,相关窑参数见表1。20192020年近1年中二档筒体同一位置处发生3次开裂,经停窑检查,所有筒体厚度符合设计要求,磨损量没有超出允许值,年5月经检测诊断发现:窑中心线在水平面偏差为+3.0mm,垂直面偏差为+18.0mm(水平偏差允许范围1.5mm,垂直偏差允许范围2.0mm,见图3),远远超出了允许范围值,垂直中心线造成如此大的偏差主要是因为窑头轮带直径比正常值小30mm左右,两侧托轮直径也比正常值小3040mm左右,窑尾档相对于二档平均下沉13.5mm,这些原因使得二档在垂直面相对于一、三档高了18mm之多,使二档前后位置交变应力加剧,导致筒体频繁开裂。表1窑的主要参数支律料故(出料蠲R

20、进料痴大幅圈位置液JK外轮位置同转而制度产网(设计/实标)转速旋转方向(出料端肝迸料端)4.8m74f4f(6m.3Om.60m)55.5ml4i,58.6m4%5000td0.357.4r.nun时针检测过后组织人员在线对中心线偏差进行了调整,通过计算得出将窑尾两侧托轮整体向里进7.8mm,二档两侧托轮向外退21.0mm,窑头右侧托轮整体向里进11.6mm,左侧托轮向里进0.8mm,回转窑在线进行调整前一定检查好托轮轴面的情况,托轮轴的歪斜情况,在调整时要控制好每步的调整量,每步最适宜的调整量为0.5mm,且在调整时单侧托轮要同步进或退,切不可加大托轮的歪斜,以防推力盘受力过大导致高温拉瓦,

21、调整方案见图4。0.0 mm+3.0 mm0.0 mm 八 右侧 -J白公差范国二 1.5 mm理论轴线I 二S -窑中心线水平偏差图3窑中心线偏差经过在线调整后窑中心线偏差由水平+3.0mm、垂直+18.0mm调整至水平0.0mm垂直+2.0mm,窑中心线水平、垂直偏差均在允许范围内,按照上述方案调整大小齿齿顶间隙增加1.8mm,大齿圈振动较调整前有所下降,在调整过程中改变了3组托轮的歪斜,使原本托轮对窑向下的力变成托轮对窑轻微向上的力,以此来减小液压挡轮压力,液压挡轮压力由调整前2.65.2MPa降低至2.04.5MPa,经过在线调整后至今窑运行平稳,筒体未再出现开裂现象。调整计划按此方案

22、数据调整后:托轮工作角=Hft!J左的图4托轮调整数据5结束语通过分析回转窑筒体开裂的主要原因,提出了预防措施,尤其是窑中心线不正会使各档受力不均,加剧筒体的开裂趋势,所以定期对窑中心线进行检测是必要的,同时本文也旨在引起同行们对回转窑筒体的重视,特别是近些年来出现最多、损失最大的过渡带筒体开裂。建议每两年要对回转窑中心线进行检测及每年要对筒体厚度进行检查,减少筒体附加载荷,延长筒体寿命。如何预防水泥回转窑筒体裂纹的产生01、前言概述由于设计、制造、安装、维护、配料等方面的原因,很多回转窑投运不久便出现了筒体裂纹,给企业造成了不小的损失,其预防的措施如下:02、纵向裂纹的预防措施如前所述,回转

23、窑筒体纵向裂纹产生的主要原因为筒体刚度不足、温度应力较大以及附加应力等因素造成,所以在回转窑的设计制造过程中,应适当加大筒体厚度。据相关资料介绍,轮带下筒体厚度应不低于筒体公称直径的1.5%,浮动垫板的挡块厚度不宜大于筒体厚度的50%,挡块宽度不宜大于200mm,以降低因支撑反力引起筒体变形不均匀产生的附加应力和温度应力;垫板面积不宜低于轮带内控表面积的60%,挡块与筒体焊缝高度应控制在挡块厚度的60%左右,且不得存在咬边等缺陷,避免局部应力集中而破坏筒体。在安装过程中,不但要考虑冷态精度,更要考虑运转时的热态精度,预测各档轮带的运转温度,计算出各档中心热态时的升高星,并进行安装调整,使回转窑

24、在长期的运转中,各档受力大小接近设计水平,避免因某档中心升高而受力过大产生裂纹;在生产维护中,保护好窑皮及耐火砖,防止筒体因环向、轴向温差大,造成筒体弯曲、造成局部筒体膨胀收缩受限而产生附加应力;在回转窑故障时,如瓦发热,切不可不论原因,只管卸载,造成筒体偏离中心线,也不能在红窑或筒温过高时对筒体进行急剧降温。03、环向裂纹的预防措施为了防止环向裂纹,在设计制造时要充分考虑该处筒体厚度,过渡节筒体厚度应接近于轮带下筒体厚度与中间节筒体厚度的平均值,以利于变形平缓自然,使得应力易于扩散,减少应力集中;关于大齿圈下筒体与弹簧板焊缝处的裂纹预防.,关键是要保证筒体刚度大于弹簧板刚度,大齿圈下筒体厚度

25、应不低于筒体公称直径的1%,弹簧板的厚度宜取筒体厚度的60%左右,这样有利于通过弹簧板的变形消化外力,缓解外力对焊缝的伤害;在生产维护中也要尽量保证筒温纵向、环向温差小于50,减小附加弯曲应力及温差应力;同时也不能为了检修或其他方便,在筒体上随意施焊,若必须施焊时,要采取措施,并在事后按规范切除并打磨干净。04、回转窑过渡带裂纹的预防过渡带的筒体开裂,主要原因是筒体受到窑内碱性气体、碱性物料的腐蚀后,筒体变薄所致。所以首先要考虑碱性物料与金属筒体的隔离,以减少腐蚀,其措施有几个方面:一是可在筒体内表面粉刷高温防腐涂料;二是通过湿砌耐火砖包浆,消除砖缝,把碱性物料与金属筒体隔离开来,杜绝或缓解应

26、力与化学腐蚀,延长筒体寿命。也可通过提高筒体厚度延长筒体寿命(如把筒体厚度提高到筒体公称直径的0.7%)o05、筒体裂纹的其他预防措施如保护窑皮、保护耐火砖,防止筒温不均或过高,保证筒体材料机械性能,保证运转状态下的筒体直线度,减小附加载荷;正常控制窑体上下窜的速度,严禁加速顶窑;防止大小齿轮咬根,增加径向顶力等等若窑筒体已出现裂纹,应及时打止裂孔,并进行有效焊接,阻止裂纹延伸;同时施焊位置应选择在该处水平中心线上45。,因为此处横向应力为零;对于过渡带的筒体裂纹,经检测若筒体已遭到腐蚀,且腐蚀量已达到30%左右,要做更换筒体准备,不然会引起大的事故。回转窑高温应力区筒体裂纹产生的原因分析回转

27、窑是水泥生产企业的核心设备,在生产运行过程中有可能出现筒体开裂(非焊缝裂纹),严重威胁到安全运行,需要及时停机维修或更换。5月,某公司64m60m回转窑运行过程中,在二档轮带后3.68m处出现了长300400mm的裂纹。本文在分析该裂纹产生原因的基础上,提出维修措施,并探讨挡砖圈的位置。01窑筒体裂缝的产生、处理及停窑查看在该窑运行的12年里,先后更换过2段筒体,即29.832.08m段(2017年)和27.429.8m段(2021年11月),均在二档轮带后。窑运行到年5月,筒体约3031m处出现了长约300400mm的裂纹,见图1。由于发现裂纹时更换窑筒体的支承钢平台还未拆除,现场工作位置条

28、件较好,所以短时间内就用3块500mm150mm20mm钢板进行了加筋处理并继续生产,运行过程中加强了对裂纹的巡视,一直运行到月底停窑裂缝都没有扩大(见图Do图1窑筒体上的裂纹及加筋处理效果5月28日入窑检查,发现裂缝区域的砖有几处较大砖缝,挡砖圈附近砖出现了相对滑动,见图2。图2挡砖圈附近砖的相对滑动情况裂纹周边砖的布置情况是:挡砖圈前一环向窑尾方向的镁铝尖晶石砖(艾杰旭)于年2月更换,厚度(170180mm)保持较好,但是相对滑动很明显,挡砖圈向窑头方向前(除第一环)3m砖是年11月更换窑筒体时换上的镁铝尖晶石砖(雷法)。事实上,艾杰旭砖的相对移动在4月5日停机时就有发现,但没有引起重视,

29、见图3。图34月5日停机时艾杰旭砖相对滑动实物照5月28日入窑检查时把部分砖拆掉以后一条长约1600-1700mm的V型沟槽呈现出来,最宽达40mm,属物料磨损而成,磨通部分长约4(X)mm,见图4。畋磨通KJS400E微深度3)n裂纹图0DIn图4筒体裂纹对应处物料磨损而成的V型沟槽02原因分析2.1 砖的相对滑动筒体裂纹发生在窑的热负荷最大、筒体扭力和蠕变最严重的区间,属高温应力区。筒体温度扫描图显示此处的温度最高(见图5),此处筒体的椭圆度变化幅度最大,裂纹正好发生在这个区域。在高温应力区,砖的滑动量最多,特别是挡砖圈后部向窑尾方向的砖更是严重,过了这一段高温区挡砖圈向后1.6m左右砖的

30、滑动就开始快速减轻,见图6所示。图5筒体裂统所在高温位置图6高应力区后的礴滑动图7运行中400 C高温筒体段两家镁铝尖晶石砖的表现存在差异的根本原因在于二者的导热系数不同:1OOO时,雷法砖为2.8WmK,艾杰旭砖为3.42WmK,导热系数大的砖对应筒体的变形就会大,温度也会更高,甚至超过400(见图7),砖也更容易相对滑动。2.2 挡砖圈的位置从图7可以看出,筒体裂纹正好在这个温度最高、热应力变形最大的部位中间,正好也是挡砖圈的位置。挡砖圈的间距通常不小于Iom,且不在轮带和大齿轮中心线4m范围内。该裂纹到轮带边缘实测间距为3.68m(如图8所示),距轮带中心距为4.06m(二档轮带的宽度为

31、760mm)。WS段汝处与轮带边的距离3.68m图9对筒体内磨损部位进行堆饵 图10对外部裂坡打坡口堆饵及加薪年更换筒体时,调整了挡砖圈的位置,虽然满足了不在轮带中心4m范围内的要求,但从这次出现的裂纹事故来看,挡砖圈在这个位置是不合适的,还需要后移约1.6m才能避开中间这个高温区域。2.3 砌筑隐患现场查看到窑筒体磨损区域对应砖的环向错位较多,这也与砌筑质量有关。砌筑施工时,环向间隙没有控制好,出现环向偏差,于是拆下砖上粘贴的膨胀纸片或是多打耐火泥,在窑点火升温或是正常运行时,如果没有窑皮覆盖,耐火泥就会脱落,留下间隙,特别是高温区域窑筒体的膨胀大于砖的膨胀时,留下的问隙就会更大。另外,挡砖

32、圈前一环是30Omm镁铝尖晶石加工砖,加工砖的切割尺寸很难控制,为了便于施工,往往会多切。从窑筒体磨损的情况来看,就是这部分挡砖圈与前一环砖的轴向间距较大,空隙宽,生料粉与窑筒体直接接触,持续冲刷,“水滴石穿”,最终磨出V型沟槽。03故障处理和预防(1)堆焊修补沟槽:将筒体内磨损出来的沟槽进行堆焊修复,见图9所示;在筒体外部对磨通部分打坡口重新堆焊,并且对磨通部分间距300mm加立筋;未磨通且内部有磨损堆焊部分间距400500mm加立筋预防,见图10所示。(2)挡砖圈的拆除:拆除这个高热应力区域的挡砖圈后,砖体移动产生的间隙则会被后部的砖向前移动把间隙填上,杜绝生料粉冲刷筒体事件再次发生。(3

33、)挡砖圈的设置:根据该窑原燃材料的变化情况以及筒体支承结构的特点(二档轮带距窑口26m位置,大齿圈距窑口45m位置,如图11所示),以及参考设计院5000t/d窑挡砖圈位置的设置,把拆除的挡砖圈调整到了35m位置,这样不仅能避开高温应力区,还能满足远离轮带和大齿圈的要求。图11窑筒体支承结构图(4)耐火砖的选用:在挡砖圈附近不能使用导热系数相差大或是不同厂家的耐火砖;(5)耐火砖的砌筑:必须在环向施工线和控制线的规范下砌筑耐火彼,每块砖上的膨胀纸不准拆下。对加工砖,要求每块必检,必须按要求控制间隙,不能用耐火泥进行填充。杜绝加工砖切割不精准导致间隙过大事件的发生。(6)耐火砖异常滑动的处理:挡

34、砖圈附近的砖出现异常滑动时要对挡砖圈前一环砖及时进行拆除并修补。(7)使用双道挡砖圈的要点:挡砖圈之间必须用浇注料或是高温胶泥填充满,不能留有空隙。间隙的存在必然导致类似该窑筒体裂纹或沟槽的产生。(8)挡砖圈的设置:每台窑的工况不同,挡砖圈的位置不同,这是因为原燃材料和燃烧器的性能差异导致回转窑的高热应力区区域不相同,挡砖圈的设置一定要远离这个区域。04结束语。综上所述,窑内挡砖圈附近耐火砖出现异常窜动时就要及时进行检查和处理;砌筑耐火砖时一定要满足施工线和控制线的规范,镁质彼上粘贴的纸片不能随意拆下,有加工砖出现时必须精准切割,切割不精准的坚决废弃;筒体出现裂纹时加立筋修复方案是可行的;二档轮带后的高温应力区域内不能设置挡砖圈。

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