某鋼石灰窯燒成帶耐材損壞原因及改進(jìn)

某鋼石灰窯燒成帶耐材損壞原因及改進(jìn)

Summary：石灰回轉(zhuǎn)窯是鋼鐵廠重要的石灰產(chǎn)線，供給煉鋼和燒結(jié)用石灰，但某鋼鐵煉鋼廠2#石灰窯燒成帶耐材在生產(chǎn)不到兩個(gè)月的情況下，擋磚圈處的紅柱石磚就出現(xiàn)耐材磨損，運(yùn)行一年時(shí)就出現(xiàn)斷裂抽簽造成石灰窯停機(jī)檢修，檢修和物料成本陡然提升，同時(shí)降低石灰窯的整體使用壽命，更主要的是設(shè)備狀態(tài)不可控，影響到生產(chǎn)計(jì)劃。通過(guò)對(duì)耐材砌筑方式、結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)，延長(zhǎng)檢修周期，把控設(shè)備狀態(tài)，穩(wěn)定生產(chǎn)。Keys：石灰窯、燒成帶、抽簽、改進(jìn)Abstract：Thelimerotarykilnisanimportantlimeproductionlineinanironandsteelplant,whichsupplieslimeforsteelmakingandsintering.However,whentherefractoryofthefiredbeltofthe2#limekilninanironandsteelplantislessthantwomonthsinproduction,therefractoryoftheredpillarstonebrickatthebrickretainingringisworn,anditbreaksafteroneyearofoperation,resultingintheshutdownandmaintenanceofthelimekiln,andthemaintenanceandmaterialcostsrisesharply,Atthesametime,theoverallservicelifeofthelimekilnisreduced.Moreimportantly,theequipmentstateisuncontrollable,whichaffectstheproductionplan.Throughtheimprovementofrefractorymasonrymethodandstructure,themaintenancecycleisprolonged,theequipmentstateiscontrolledandtheproductionisstable.Keywords：Limekiln,firingzone,drawinglots,improvement1前言目前某鋼鐵的石灰設(shè)計(jì)產(chǎn)能為兩座1000t/d的石灰回轉(zhuǎn)窯和一座600t/d的雙膛豎窯，但是根據(jù)目前某鋼鐵對(duì)石灰量的需求，石灰設(shè)計(jì)產(chǎn)能和石灰需求是有一定的缺口，故提高設(shè)備的穩(wěn)定性，減少檢修次數(shù)非常重要，如何延長(zhǎng)檢修周期是我們首要的攻關(guān)目標(biāo)。本文涉及到石灰窯燒成帶耐材結(jié)構(gòu)改進(jìn)、材質(zhì)選擇、砌筑方式等問(wèn)題。2現(xiàn)象描述某鋼煉鋼廠的兩座石灰窯于2015年8、9月份相繼投產(chǎn)，石灰窯燒成帶耐材的使用周期設(shè)計(jì)為3年，但是石灰窯燒成帶耐材的生產(chǎn)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到檢修周期就故障停機(jī)檢修。煉鋼廠2#石灰窯于2016年9月9日出現(xiàn)紅窯現(xiàn)象，停機(jī)檢查發(fā)現(xiàn)窯體內(nèi)襯出現(xiàn)局部脫落，造成紅窯，后續(xù)1#、2#窯繼續(xù)先后再次出現(xiàn)掉磚紅窯現(xiàn)象，使用壽命1年左右，達(dá)不到設(shè)計(jì)3年壽命，故而造成停窯檢修，影響產(chǎn)能。問(wèn)題主要集中在回轉(zhuǎn)窯的燒成帶（高溫區(qū)域）。

圖1燒成帶擋磚圈處磚斷裂

圖2燒成帶擋磚圈處磚分層脫落Fig.1brickfractureatthebrickretaining

Fig.2brickdelaminationatfiringwithringduringfiring

retainingring3原因分析通過(guò)對(duì)石灰窯燒成帶耐材損壞現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查及理論分析，總結(jié)以下幾點(diǎn)主要原因：3.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原因3.1.1擋磚圈設(shè)計(jì)石灰窯燒成帶第1環(huán)、35環(huán)、108環(huán)磚處設(shè)有擋磚圈，高度50mm，用于阻止窯旋轉(zhuǎn)和傾斜對(duì)窯鎖口澆注料的推力，以及在換磚時(shí)因窯的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)容易造成磚位向前滑動(dòng)，發(fā)生砌磚圈與圈之間位移，歪斜倒塌而造成不該換的磚亦被迫換掉。擋磚圈部位磚體在擠壓過(guò)程中，結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，易造成磚體斷裂脫落。3.1.2擋磚圈部位耐材設(shè)計(jì)石灰窯燒成帶材料為鎂鋁尖晶石鎂橄欖石復(fù)合磚，鎂鋁尖晶石部分為工作層，強(qiáng)度較高，鎂橄欖石層為保溫隔熱層，強(qiáng)度較低，鎂橄欖石層高度尺寸剛好和擋磚圈的高度尺寸相同，同時(shí)復(fù)合磚的復(fù)合部位本身就是受力的薄弱部位，復(fù)合磚在膨脹擠壓的作用下，易造成分層脫落。3.3材料尺寸不合格的影響經(jīng)過(guò)對(duì)基建材料進(jìn)行尺寸測(cè)量，發(fā)現(xiàn)扇形度尺寸存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象，“小頭”尺寸偏大，“大頭”尺寸偏小，綜合下，磚提趨向于矩形，砌筑后不利于鎖死一環(huán)磚，后期存在“抽簽”隱患。3.4砌筑方式的影響基建時(shí)采用的是“拱胎”支模方式砌筑，這種方式如果施工不好則會(huì)造成耐火磚與耐火磚、耐火磚與筒體之間貼合不緊密的問(wèn)題，與材料扇形度不達(dá)標(biāo)問(wèn)題同時(shí)出現(xiàn)，大大增加了磚“抽簽”的風(fēng)險(xiǎn)。4改進(jìn)方案針對(duì)以上幾點(diǎn)原因，對(duì)石灰窯燒成帶耐材結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和材料尺寸把控進(jìn)行改進(jìn)。4.1擋磚圈部位耐材設(shè)計(jì)改進(jìn)一是將擋磚圈部位耐材改為耐壓強(qiáng)度更高的鎂鋁尖晶石材質(zhì)；二將燒成帶擋磚圈兩旁耐材改為整磚鎂鋁尖晶石材質(zhì)，取消復(fù)合磚，避免應(yīng)力集中于復(fù)合部位損壞耐材；4.2材料尺寸把控嚴(yán)格把關(guān)材料尺寸問(wèn)題，要求材料廠家嚴(yán)格控制扇形度尺寸，將磚型尺寸誤差控制在允許范圍內(nèi)。4.3砌筑方式改進(jìn)砌筑方式使用“頂撐”方式砌筑，耐材可更好的貼合筒體，相互之間貼合亦更緊密，減少耐材在生產(chǎn)過(guò)程中隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的滑動(dòng)。5改進(jìn)效果通過(guò)對(duì)燒成帶耐材改進(jìn)，對(duì)設(shè)備有以下效果：5.1擋磚圈部位耐材使用壽命延長(zhǎng)燒成帶第35環(huán)擋磚圈部位耐材耐壓強(qiáng)度增加，延長(zhǎng)了使用壽命，原紅柱石磚使用2個(gè)月就出現(xiàn)磨損，改進(jìn)后，目前連續(xù)使用最長(zhǎng)的為1年零4個(gè)月；燒成帶第35環(huán)擋磚圈前后復(fù)合磚改為整磚鎂鋁尖晶石材質(zhì)，消除了在擋磚圈處，復(fù)合磚的復(fù)合部位在膨脹擠壓作用下分層脫落的隱患。5.2燒成帶耐材未再出現(xiàn)“抽簽”現(xiàn)象嚴(yán)格控制材料尺寸，同時(shí)使用“頂撐”方式砌筑，使耐火磚與耐火磚之間、耐火磚與窯筒體之間接觸更為緊密，減少耐材抽簽的可能，從改進(jìn)后，湛鋼石灰窯使用3年周期中未再出現(xiàn)過(guò)耐材“抽簽”現(xiàn)象。圖3“頂撐”法砌筑

圖4燒成帶改進(jìn)后運(yùn)行一年?duì)顟B(tài)Fig.3"topbracing"masonry

Fig.4oneyearoperationstatusofburningzoneafterimprovement6結(jié)束語(yǔ)通過(guò)對(duì)石灰窯燒成帶耐材結(jié)構(gòu)和砌筑方式的改進(jìn)，從根本上解決設(shè)備存在的安全隱患，提高了設(shè)備整體穩(wěn)定性，更主要的是減少石灰窯故障時(shí)間，進(jìn)而提高石灰窯內(nèi)襯耐材的整體使用壽命。石灰窯燒成帶改進(jìn)效果顯著，完