前言
回转窑窑尾喂料舌板位于烟室的前端,物料通过它直接进入回转窑。通常情况下,喂料舌板材质为耐热钢铸件,上表面砌筑浇注料,下表面裸露在1 000℃左右的高温气流中,正常使用寿命在1年左右。在生产过程中,喂料舌板受高温气流、物料的冲击以及窑内有害气体侵蚀,其物理强度逐渐变差,出现前端烧坏、熔化,整体脱落的情况,甚至出现窑尾漏料的现象,污染周围环境,加重岗位人员工作负担;同时,密封磨损使得大量的冷空气吸入窑内,加大熟料烧成热耗,影响系统质量,不得不停窑进行维修处理。
我司在停窑检查时发现窑尾喂料舌板烧损变短严重,两边挡料浇注料烧坏,已不能满足系统长期、安全、高效、稳定运转的要求,喂料舌板改造势在必行。
1 喂料舌板损坏的原因
改造前的喂料舌板采用高铬镍奥氏体不锈钢0Cr25Ni20铸造,共有19块舌板并排安装在母板上(窑尾烟室斜坡端头的立板上),其上表面为浇注料,可以延缓高温氧化和减轻有害成分的侵蚀。下表面裸露在高温环境中,前端位置依然出现了烧损、变短甚至断裂的现象,如图1所示。
窑尾喂料舌板损坏的原因有很多,经过现场调查分析,主要原因有:
(1)分解炉瞬间塌料导致大股物料冲击以及烟室壁上的空气炮吹扫时的瞬间冲力等都会对窑尾喂料舌板产生影响,形成破坏,减少使用寿命;
(2)喂料舌板浇注料砌筑有缺陷,上表面浇注料的质量、施工及养护不过关,物料冲刷下易磨损剥落,直致舌板暴露受冲刷冲击作用,影响使用寿命;
(3)喂料舌板是窑内高温料流经的地方,温度相当高,其端部浇注料相对较薄,经过不断冲刷,使得浇注料和舌板的损耗相对较快;
(4)喂料舌板裸露在高温氧化环境中,在氯、硫等有害成分的侵蚀作用下,极易发生热疲劳,产生弯曲变形,与窑尾护铁浇注料发生剐蹭,导致其损坏。综上分析,喂料舌板损坏的根本原因在于结构设计存在缺陷。
2 改造措施
为了消除原喂料舌板结构上的设计缺陷,延长其使用寿命,提高其性能,我们对喂料舌板结构进行了改造(见图2所示),具体措施如下:
(1)拆除原来焊接的19块喂料舌板,然后在原喂料舌板的母板中间位置焊接长为600 mm的Φ30 mm圆钢,沿着原喂料舌板弧度均布焊接圆钢共18根。
(2)在圆钢和母板焊接的位置,圆钢上下各焊接一块长为100 mm、厚度为10 mm的三角支撑板,这样可以确保圆钢的牢固性。
(3)在圆钢焊好后,将Φ20 mm的钢筋截成长为400 mm的钢段,然后将其连续焊接在Φ30 mm的圆钢上部作为加强筋,沿着原喂料舌板弧线方向连接两道加强筋。
(4)使用长为400 mm的“Y”型耐热锚固件,锚固件的头部焊接在Φ30 mm圆钢2/3的位置处,锚固件的尾部焊接在原喂料舌板的母板上部50 mm位置,一方面确保焊接牢固,另一方面作为浇筑料的骨架。
(5)紧接着在Φ30 mm的圆钢上焊接“Y”型耐热锚固件,焊接时候锚固件上下交错布置,其间距为100~150mm。
(6)焊接好锚固件之后,沿着原有喂料舌板的弧度,使用薄铁皮支模,详见图3所示,薄铁皮和后窑口护铁预留70 mm的间隙,确保窑运转时回转窑筒体不与喂料舌板碰撞。
(7)钢件焊接完成之后,都刷上沥青漆进行保护。
(8)使用抗结皮耐火浇注料进行浇筑,前端浇注料厚度约200 mm。
3 改造效果
(1) 相比于传统的耐热钢材质喂料舌板,改造后的喂料舌板的设计更为实用。该改造优化了喂料舌板的结构,改变了原有耐热钢底部无浇注料的弊端,每年可节约费用约8万元;另外,每年还可减少维修1次,减少浇注料约9 t,节约材料及维修费用合计约11万元。
(2) 传统喂料舌板使用寿命不足1年,使用后期频繁出现窑尾漏料、窑尾扬料勺磨损、窑尾密封磨损现象,影响回转窑系统的正常运行,并且检修强度大,危险系数高。改造后的喂料舌板,通过内部骨架连接形成整体浇筑料,增加了其支撑强度,提高了抗变形抗侵蚀的能力,改造使用数月后,喂料舌板整体完好无损(如图4所示),预计使用寿命在3年以上,能够彻底解决传统喂料舌板使用中出现的问题,保证了系统的稳定运行。
4 结束语
本次改造,是在充分认识原结构不足的基础上实施的重塑内部结构的改造,不仅实现了耐火浇注料对耐热钢舌板整体的保护,还加强了舌板上锚固件的强度;不仅减少了维修次数,还节约了浇注料用量。总之,本次改造投入少,见效大,增强了喂料舌板的使用寿命,减少了自身质量对烧成系统稳定运行的影响。
——作者:赵刚、孙善文,山东泉兴水泥有限公司
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