烤窯質(zhì)量對(duì)玻璃熔窯生產(chǎn)的影響

烤窯質(zhì)量對(duì)玻璃熔窯生產(chǎn)的影響

我們公司的電子玻璃磁強(qiáng)瓦爾茨瓦146.5米，于2007年5月關(guān)閉。2007年第4季度,根據(jù)市場(chǎng)情況,要求熔窯迅速投產(chǎn),達(dá)到正常生產(chǎn)要求,因此本次熔窯啟動(dòng)具有“時(shí)間緊、任務(wù)重”的特點(diǎn),在熔窯安全、時(shí)間進(jìn)度及工程質(zhì)量等各方面都有嚴(yán)格要求。1在烹飪前確認(rèn)和處理連接1.1啟動(dòng)技術(shù)的困難分析1.1.1新型納米材料的基本性能由于經(jīng)歷過一次升、降溫,熔窯各部位耐火材料內(nèi)部組成都經(jīng)歷了晶型轉(zhuǎn)變,各耐火材料無論體積還是膨脹曲線等物化屬性對(duì)比新的耐火材料都有所差異(如圖1硅磚在升降溫過程中的膨脹變化),這些環(huán)節(jié)必須在烤窯方案中考慮處理。1.1.2角鋼內(nèi)部弧膨脹速率大,容易與角鋼“接觸”本次啟動(dòng)相比之下,溫度升高時(shí)碹內(nèi)外由于溫差而導(dǎo)致的內(nèi)外弧膨脹速率差異加大,極易與碹角鋼形成“線”或“點(diǎn)”接觸,增加了烤窯工作的難度,這種情況如不及時(shí)調(diào)整,就會(huì)產(chǎn)生事故。1.1.3加強(qiáng)添加明顯競(jìng)爭(zhēng)因素的監(jiān)控同樣的現(xiàn)象在格子體也存在,在處理蓄熱室時(shí)必須嚴(yán)格監(jiān)控格子體的狀態(tài),確保格子體各部受熱均勻、膨脹一致,處理不當(dāng)很有可能導(dǎo)致格子體變形、坍塌、蓄熱室墻體開裂等情況發(fā)生。1.1.4池底鋼結(jié)構(gòu)滑動(dòng)性池底主次梁間及小爐托鐵由于閑置生銹而影響熔窯膨脹滑動(dòng)。池底鋼結(jié)構(gòu)滑動(dòng)性減弱后,影響池底磚結(jié)構(gòu)膨脹,進(jìn)而可能損壞池底磚、電極;小爐底鋼結(jié)構(gòu)滑動(dòng)性減弱則會(huì)導(dǎo)致大碹變形。因此,鋼結(jié)構(gòu)與耐火材料的結(jié)合部位需嚴(yán)密監(jiān)控。1.1.5電極和電極磚電極與電極磚的結(jié)合也是需要處理監(jiān)控的重點(diǎn),需避免電極、電極磚在膨脹過程中行程不一致而出現(xiàn)的損傷。1.2池底材料的清理和磨削由于池底增設(shè)電助熔,為保護(hù)池底電極,在前期停爐卸料時(shí),在池底保留了約300mm厚的玻璃。本次啟動(dòng)首先對(duì)玻璃進(jìn)行清理,然后用角磨機(jī)對(duì)池底耐火材料表面進(jìn)行了打磨。清理后確認(rèn)池底等窯體損傷較大,主要問題如下。1.2.1表層池底磚安裝效果打磨結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)池底變形嚴(yán)重:池底中部明顯突起,矛盾比較突出的鼓泡前、電極后處最多達(dá)4.5cm。掀起表層池底磚確認(rèn)池底情況,發(fā)現(xiàn)支撐層平面也存在較大偏差,各磚最大偏差接近3cm。表層、支撐層耐火材料之間有大量玻璃(見圖2)。1.2.2鼓泡鼓泡管與池底平面平齊,經(jīng)過壓縮空氣對(duì)鼓泡管進(jìn)行疏通后,鼓泡管均具備使用條件。1.2.3燒結(jié)材料的修復(fù)通道、熔化池底脹縫多被玻璃充實(shí),尤其熔化池,原鋪面層、支撐層設(shè)計(jì)交錯(cuò)膨脹縫,本次烤窯鋪面層、支撐層已燒結(jié)為一體,已沒有修復(fù)可能;另外,熔化池鼓泡前后存在3條約15mm池底裂縫,裂縫貫通池底各層,池底裂縫的開裂帶動(dòng)池壁開裂,造成池壁、池底脹縫連通。1.2.4網(wǎng)格磚格子體已燒結(jié)為一體,最上層磚剝皮嚴(yán)重。1.2.5熔窯損傷遠(yuǎn)超料至正壓池部分電極磚表面開裂,電極表面存在一定異物。通過確認(rèn)工作,窯體損傷及變化遠(yuǎn)超預(yù)料情況。尤其池底,損傷較大,如不合理處理,必將影響熔窯安全及后期生產(chǎn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況,經(jīng)技術(shù)人員研究后采取以下處理方案。1.3在烹飪前處理1.3.1鋪設(shè)覆蓋物技術(shù)人員對(duì)池底進(jìn)行改造,共更換池底磚106塊,對(duì)鋪面層、支持層間玻璃進(jìn)行清理,然后添加鋯質(zhì)搗打料找平,鋪面層鋪設(shè)41#電熔AZS,盡可能保證表面平整,施工時(shí)需注意保留膨脹縫。對(duì)池底、池壁裂縫,利用吸塵器進(jìn)行清理后,加工合適的電熔AZS薄磚片進(jìn)行填充、夯實(shí)。1.3.2粉碎等異物對(duì)電極附近玻璃進(jìn)行保守清理,對(duì)電極附近粉塵等異物用吸塵器進(jìn)行清理,避免電極在高溫下被異物腐蝕;清理后,將電極表面用玻璃制品覆蓋,避免高溫下電極氧化腐蝕。1.3.3脹縫間玻璃、燒結(jié)物清理(1)對(duì)各節(jié)熔化池、蓄熱室大碹及與墻體間、工作池與通道間等膨脹縫間玻璃、燒結(jié)物進(jìn)行清理。(2)熔化池底膨脹縫已不可修復(fù),結(jié)合實(shí)際情況,經(jīng)過計(jì)算后,本次采取措施是:池底兩側(cè)為放開頂絲,自由膨脹;縱向方向?yàn)轫斁o流液洞側(cè),熔窯整體向加料端自由膨脹。1.3.4優(yōu)雅的風(fēng)格清理上層格子體。這樣,蓄熱作用雖有所減弱,但避免以后上層格子體剝皮脫落,堵塞格子體。1.3.5磚結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合部位的重建在小爐支撐鐵上,小爐膨脹方向加圓鋼,制作滾動(dòng)軌道。1.3.6頂絲及潤(rùn)滑清理對(duì)熔窯周圍所用頂絲及拉條螺帽等進(jìn)行確認(rèn),將轉(zhuǎn)動(dòng)不暢的頂絲及螺帽進(jìn)行更換或潤(rùn)滑。最后,對(duì)熔窯內(nèi)部用吸塵器進(jìn)行詳細(xì)清理;對(duì)熔窯各碹使用76mm厚陶瓷纖維毯進(jìn)行保溫。2為混合爐設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備2.1制暖爐設(shè)備配置2.1.1助燃風(fēng)機(jī)最低性能(1)熱風(fēng)烤窯器(烤窯燒槍)合計(jì)9套,烤窯用的燃料是天然氣,每個(gè)燒槍都要有單獨(dú)的助燃風(fēng)機(jī)和安全系統(tǒng),燒槍及助燃風(fēng)機(jī)最低性能見表1。(2)16條以上K型熱電偶及S型熱電偶正補(bǔ)償導(dǎo)線(有補(bǔ)償記錄);膨脹標(biāo)尺不少于11只。(3)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)制作調(diào)整螺栓、頂絲和拉條的工具;準(zhǔn)備備用螺栓、頂絲,手測(cè)壓力表;應(yīng)急用膨脹絲等。(4)用于熱處理的硅質(zhì)泥、鋯質(zhì)泥、鋯磚片及陶瓷纖維毯、硅質(zhì)保溫磚等。2.1.2制暖爐設(shè)備配置(1)橋墻處投入不足熔化池6套,其中加料端4套,結(jié)合烤窯升溫,逐步對(duì)稱投入;橋墻處2套(結(jié)合以前經(jīng)驗(yàn),投入1套即可,另一備用,視情況投入);工作池2套,從工作池?zé)焽柘峦度?煙囪下1套,用于保障煙囪抽力,烤窯過程中,煙氣采用直排。(2)標(biāo)準(zhǔn)35和燒毀設(shè)置至少每節(jié)大碹設(shè)置1條熱電偶,1支膨脹標(biāo)尺,在本次啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有裂縫的熔化池第1節(jié)大碹裂縫外部增設(shè)臨時(shí)膨脹標(biāo)尺,加強(qiáng)觀察。2.2加熱爐的溫度方案升溫方案是烤窯方案的關(guān)鍵。合理制定烤窯溫度方案不僅有利于節(jié)能,對(duì)整個(gè)窯期生產(chǎn)的穩(wěn)定也舉足輕重。本次烤窯升溫方案重點(diǎn)如下。2.3熔窯壓力控制策略合理控制壓力曲線是保障烤窯溫度曲線制度實(shí)現(xiàn)的前提,控制熔窯前后、左右的壓力穩(wěn)定性及均勻性,對(duì)保障大碹整體及格子體等安全尤為重要。烤窯過程的壓力控制一般通過以下方式實(shí)現(xiàn):(1)通過對(duì)燒槍風(fēng)量、煙道閘板及煙囪底部溫度的控制保障壓力受控。(2)通過對(duì)膨脹縫的密封保障壓力穩(wěn)定。(3)通過對(duì)左右煙道閘板的調(diào)整保障左右壓力均勻。由于熔窯中壓力分布在空間上有一定差異,一般高度每升高1m,壓力升高0.8mmH2O(如圖4)。因此,在壓力控制方面要求壓力取點(diǎn)要固定,測(cè)量點(diǎn)壓力穩(wěn)定,不會(huì)受到燒槍火焰的沖擊。本次烤窯熔化池測(cè)壓點(diǎn)為8#小爐后胸墻中部接近橋墻處,距離池底1.5m左右;工作池測(cè)壓點(diǎn)與熔化池測(cè)壓點(diǎn)水平高度接近,烤窯過程池底壓力為0,窯壓的控制隨溫度升高而升高,本次烤窯的壓力控制方案見表2。2.4吹加粒度的影響結(jié)合本次熔窯具體情況,本次熱風(fēng)烤窯吹加碎玻璃需考慮以下情況:A由于池底找平使用大量鋯質(zhì)搗打料,池底溫度需升高至1350℃以上,以保障鋯質(zhì)搗打料充分燒結(jié);B出于保護(hù)電極考慮,盡可能防止明火氧化損壞電極。C碎玻璃粒度要嚴(yán)格限定,粒度大,吹加行程短,很難鋪設(shè)均勻,對(duì)池底膨脹、電極保護(hù)不利;粒度小,碎玻璃則易吹入格子體或膨脹縫內(nèi),侵蝕格子體,同時(shí)影響烤窯進(jìn)展。結(jié)合實(shí)際情況,我們制定碎玻璃吹加方案:(1)熔窯烤窯開始前,使用玻璃制品覆蓋電極,達(dá)到低溫情況下保護(hù)電極作用;(2)根據(jù)電極表面覆蓋制品玻璃的熔化情況,在1350℃熔窯保溫情況下,開始從前端加料孔吹加碎玻璃。(3)根據(jù)電極分左右兩排,制作兩套吹加碎玻璃裝置,從對(duì)應(yīng)2#、5#加料孔交替吹加,碎玻璃吹在電極表面,根據(jù)情況,確定交替時(shí)間,以保障電極表面冷卻。(4)按照以上方法吹加至玻璃覆蓋電極,停止吹加玻璃,熔窯繼續(xù)升溫。(5)溫度升至1500℃左右,繼續(xù)吹加碎玻璃,至玻璃液位升至距離設(shè)計(jì)液面線200mm時(shí),開始使用加料機(jī)按設(shè)計(jì)碎玻璃率投加粉料。2.5對(duì)于鼓泡的處理一般烤窯采取熱態(tài)鉆孔安裝鼓泡,本次由于使用原安裝鼓泡,在鼓泡的處理上采取兩點(diǎn)措施:(1)盡可能保障鼓泡區(qū)域池底磚結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,以防止鼓泡管折斷。(2)烤窯過程開始后,鼓泡管通氣,以保障鼓泡管冷卻及防止堵塞。3在整個(gè)烤爐方案的實(shí)施過程中，解決和處理3.17池壁與池底斜縫進(jìn)一步加由于方案制定詳細(xì),整體低溫段烤窯進(jìn)行順利。但隨著溫度的升高,池底膨脹前移,池底沒有設(shè)置膨脹縫的矛盾逐步開始激化,溫度升至750℃左右,點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)加料端池壁磚也出現(xiàn)了內(nèi)傾(參見圖5),池壁與池底表面斜縫最大達(dá)27mm,并有進(jìn)一步加大趨勢(shì)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)分析:由于池底磚、池壁間燒結(jié)有玻璃,使池壁池底燒結(jié)為一體,在池壁鋼結(jié)構(gòu)作用下,池壁前移受阻導(dǎo)致了該現(xiàn)象的發(fā)生?？紤]750℃已達(dá)到了玻璃的軟化點(diǎn)(695℃左右),在機(jī)械力作用下應(yīng)該可以改善。安全起見,對(duì)烤窯計(jì)劃進(jìn)行修改:(1)調(diào)整熔化池、工作池750～1000℃的升溫計(jì)劃,升溫速率由5℃/h改為3.0℃/h。(2)調(diào)整頂絲力度,將靠近池底排頂絲(圖5的1處)頂死,上排(圖5的3處)松開。經(jīng)過上述過程調(diào)整,傾縫逐步縮小,至烤窯結(jié)束恢復(fù)至19mm左右,基本保障了安全。3.2阻礙電極移動(dòng)的方案溫度升至接近800℃時(shí)檢查發(fā)現(xiàn),電極磚已向加料端移動(dòng)30mm左右,并且池底部分次梁和黏土大磚有阻礙電極移動(dòng)的趨勢(shì)。技術(shù)人員討論后,確定處理方案:(1)將部分影響電極位移的黏土大磚磚孔擴(kuò)大;(2)將電極云母片夾緊裝置焊接薄鋼板進(jìn)行延長(zhǎng);(3)阻礙電極移動(dòng)的次梁改造。最終,雖然電極前移最大距離100mm,但通過處理依然保障了電極、池底的安全。3.3熔窯重力作用隨著池底耐火材料縱向膨脹位移加大,在摩擦力作用下,池底加料端部分次梁以及電極區(qū)域次梁,隨池底移動(dòng)嚴(yán)重前傾,次梁與主梁間傾縫最大達(dá)到20mm(見圖6),情況危急。技術(shù)人員分析受力:熔窯整體重力所造成的壓力較大為主要作用力,主梁、次梁間為自由連接,在傾斜的次梁加料端側(cè)焊接斜支撐作用下,一定程度可以減弱次梁的進(jìn)一步惡化,之后,隨著受力穩(wěn)定,在熔窯重力作用下,次梁很有可能逐步恢復(fù)。制定措施進(jìn)行改造,改造實(shí)施后,池底次梁傾斜逐步受控,并隨著窯爐的運(yùn)行傾縫逐步縮小,目前不足10mm。4池壁材料的處理本次烤窯歷時(shí)22天,最終順利出料,烤窯效果良好,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)迅速恢復(fù)的目標(biāo)。主要經(jīng)驗(yàn)是:(1)二次啟動(dòng)時(shí),池底、小爐底鋼結(jié)構(gòu)多會(huì)出現(xiàn)銹死現(xiàn)象,影響烤窯過程中窯體的自由膨脹,是烤窯過程的難點(diǎn),制定熱處理方案需綜合考慮、仔細(xì)論證。(2)區(qū)別于首次啟動(dòng),熔窯大碹及格子體已燒結(jié)為一體,并且耐火材料已進(jìn)行過一次晶型轉(zhuǎn)變,增加了烤窯的難度,這些在制定烤窯方案時(shí)均需區(qū)別對(duì)待。(3)本次烤窯過程中,鋯質(zhì)搗打料與電極的處理是一個(gè)矛盾。保護(hù)電極需在電極表面鋪設(shè)玻璃,盡量使電極不接觸明火;而表面鋪設(shè)玻璃層厚時(shí),池底溫度下降,影響鋯質(zhì)搗打料的燒結(jié)。(1)在150℃左右設(shè)計(jì)保溫段,以便耐火材料“出汗”,考慮為二次啟動(dòng),本保溫段時(shí)間不需太長(zhǎng),結(jié)合情況確定。(2)150～350℃主要為硅磚的高速膨脹階段,考慮大碹已燒結(jié)為一體,升溫速率定為2.5℃/h。(3)350～650℃,大碹硅磚膨脹速率減緩,本階段升溫速率定為4℃/h。(4)650～1000℃,電熔AZS的膨脹為熱處理的焦點(diǎn)?？紤]到部分池壁AZS磚存在微小裂紋,處理比較困難,因此采取保守方法,制定本階段升溫速率為5℃/h。(5)1000℃時(shí)設(shè)置一定保溫階段,本階段設(shè)置保溫主要考慮三個(gè)因素:(1)烤窯方式由熱風(fēng)烤窯燒槍切換至熔窯正常燒槍,這時(shí)參考溫度由于加熱方式的改變,可能會(huì)有