幾次掉磚紅窯事故的分析和解決

　　我公司Ф4.8×72m雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器5000t/d窯,于2003年5月投產(chǎn)，一段時(shí)間因設(shè)備及工藝原因窯運(yùn)轉(zhuǎn)率不高，其中2006年先后四次掉磚紅窯的事故處理過程很值得同行們引以為誡。

　　1 多次掉磚紅窯現(xiàn)象
　　2006年5月9號(hào)，5月29號(hào)，11月3號(hào)，12月3號(hào)，相繼四次在輪帶32m處發(fā)生掉磚紅窯事故，幾次掉磚時(shí)熱工制度比較穩(wěn)定，無明顯征兆，位置均在32m的2號(hào)輪帶附近，首先在同一環(huán)上掉磚，其次在附近區(qū)域的磚均有扭曲、傾斜、冷面摩擦的現(xiàn)象，并存在不同的剝落和錯(cuò)位。12月3號(hào)掉磚后檢查，在34m附近冷面端的磚有掏空現(xiàn)象，在36m處有磚受力作用擠碎現(xiàn)象。公司每次都召集各專業(yè)及廠家技術(shù)人員共同分析原因，以求正確解決。

　　2原因初步分析
　　根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，紅窯掉磚無非以下幾方面原因：磚的質(zhì)量，砌筑質(zhì)量，燒成煅燒控制及火焰的掌握等，而較少考慮窯是否存在不正常的機(jī)械應(yīng)力，尤其是新投產(chǎn)、無重大變形的窯體。

　　所以我們針對(duì)以上原因進(jìn)行了分析：過渡帶用的鎂鋁尖晶石磚，掉磚后檢查這一區(qū)域磚的表面確已疏松，而且使用我集團(tuán)龍門分公司備用磚（同廠同類型磚）后仍發(fā)生了事故，但其它位置砌筑的同批類磚并未出現(xiàn)疏松、剝落，送檢數(shù)據(jù)也表明其性能基本達(dá)到要求。

　　至于砌筑質(zhì)量，每次檢修都有公司技術(shù)人員及耐火材料廠家技術(shù)人員全程跟蹤，完工后都會(huì)同他們共同驗(yàn)收，并未發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量問題。

　　煅燒方面的操作原因也很快被排除，因?yàn)榈舸u前的熱工制度都比較穩(wěn)定，操作上盡量減少了噴煤管旋流風(fēng)的用量，保證窯皮均勻穩(wěn)定，過渡帶胴體溫度<380℃，無異常的工況波動(dòng)。

　　在上述分析的基礎(chǔ)上，我們開始重視機(jī)械方面的原因：
　　每一次掉磚都在同一位置（輪帶32米附近），且整環(huán)窯磚傾斜、扭曲，冷面摩擦大，而燒成帶磚完整無缺。這些現(xiàn)象說明掉磚與機(jī)械應(yīng)力有明顯關(guān)系。在2005年10月對(duì)窯筒體橢圓度進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明橢圓度在規(guī)定范圍，而輪帶最大允許
相對(duì)滑移(窯筒體和輪帶旋轉(zhuǎn)一周的相對(duì)滑移量)的數(shù)值卻不夠理想，No1：30mm，No 2：8mm，No 3：19mm，檢測(cè)方（耐火材料廠）建議作輪帶間隙調(diào)整，直至12月掉磚后再檢測(cè)時(shí)No1：50mm，No 2：34mm，No3：21mm，很明顯輪帶間隙已經(jīng)嚴(yán)重偏大（正常10~24mm），且對(duì)比變化大，檢測(cè)的橢圓度均超出允許范圍。其實(shí)從第一次檢測(cè)分析就說明No2
間隙8mm太小,而No1偏大，已經(jīng)形成輪帶與筒體間的束頸現(xiàn)象，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使全窯筒體產(chǎn)生一種“扭力”，窯的中心軸線已偏移。這種機(jī)械應(yīng)力使窯磚受到巨大的擠壓及扭力，它正是2號(hào)輪帶處多次掉磚的根源。

　　3 采取措施
　?。?）12月份停窯后調(diào)整了輪帶下胴體墊板，使間隙恢復(fù)到原有新窯設(shè)計(jì)要求。并規(guī)定每次有停窯機(jī)會(huì)都對(duì)輪帶下與筒體冷態(tài)間隙作檢測(cè)(或作橢圓度檢測(cè))，積累數(shù)據(jù)，通過工藝操作和機(jī)械措施使其控制在合理范圍內(nèi)。

　?。?）在中控室安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)輪帶滑移量作實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)滑移量為零時(shí)，立即向輪帶下筒體墊板吹冷風(fēng)，以免筒體產(chǎn)生束頸現(xiàn)象。

　?。?）從5月份掉磚后公司對(duì)購(gòu)磚渠道、窯磚質(zhì)量和砌筑施工都嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)工藝施工制定了嚴(yán)密的方案，并在操作上盡可能穩(wěn)定熱工制度。

　　4 結(jié)論
　　（1）這次由于機(jī)械應(yīng)力造成掉磚的事故，剛開始并未引起技術(shù)人員的足夠重視，他們認(rèn)為，雖然2號(hào)輪帶有應(yīng)力影響，但受應(yīng)力大的窯口部位窯磚卻完整無損，所以總是在懷疑磚的質(zhì)量問題。只是在檢測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比后，才認(rèn)識(shí)到問題的嚴(yán)重性。

　?。?）當(dāng)耐火磚窯襯運(yùn)行周期短且發(fā)生扭曲、斷層、傾斜現(xiàn)象，主要集中于輪帶部位或兩側(cè)，造成磚異常分層斷裂時(shí)，這已經(jīng)表明筒體在運(yùn)行中不斷地變形扭動(dòng)，使得窯內(nèi)的耐火磚斷裂分層，因此有必要砌筑前檢查窯的橢圓度和輪帶冷態(tài)間隙。

　　輪帶的冷態(tài)間隙控制經(jīng)驗(yàn)公式見(1)式，輪帶最大允許相對(duì)滑移(窯筒體和輪帶旋轉(zhuǎn)一周的相對(duì)滑
移量)的經(jīng)驗(yàn)值：

　　△μ≤D（/2×100）×1000（1）

　　式中：△μ——窯輪帶的相對(duì)滑移量，mm;
　　　　　D——窯筒體內(nèi)徑，m。

　　例如：Φ4.8m回轉(zhuǎn)窯,窯筒體的最大滑移量：
　　△μ≤4.8（2×100）×1000=24mm

　　另外也可通過控制輪帶的冷態(tài)間隙，以保證窯筒體橢圓度在允許范圍內(nèi)。
最大橢圓度則為：WS=W×D×1000=0.48%×4.8×1000=23.04mm?！　　　　　。?）

　　W≤D/10　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。?）

　　式中：WS——最大橢圓度，mm；
　　　　　　W——窯筒體橢圓率，%；
　　　　　　D——窯筒體內(nèi)徑，m。

　　例如：Φ4.8m回轉(zhuǎn)窯,窯筒體的最大橢圓率≤(4.8/10)%=0.48%

　　窯筒體的最大橢圓度一般集中于輪帶附近，當(dāng)發(fā)生橢圓度超出允許范圍時(shí)，在窯內(nèi)耐火磚的砌筑施工之前，應(yīng)該通過更換輪帶墊鐵或浮動(dòng)板調(diào)整冷態(tài)間隙，以減小橢圓度，使其在允許的范圍內(nèi)。確認(rèn)調(diào)整符合要求后方可進(jìn)行窯內(nèi)耐火磚的砌筑。

　　（3）通過有針對(duì)性調(diào)整后,現(xiàn)2號(hào)輪帶附近過渡帶的尖晶石磚已可使用到12個(gè)月，2007年始到2008年上半年未出現(xiàn)掉磚紅窯的工藝事故，提高了窯運(yùn)轉(zhuǎn)率，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)輪帶滑移量的實(shí)時(shí)跟蹤，筒體冷態(tài)間隙都能控制在合理范圍，保證了窯的安
全運(yùn)轉(zhuǎn)。