轻烧白云石机械化竖窑的实践

2019-03-11 19:03:00
自动化喷涂造衬在 500m3;轻烧白云石机械化竖窑的实践 轻烧白云石机械化竖窑的实践 2009-08-26 11:25:02| 分类: 默认分类 | 标签: |字号大中小 订阅 一、概况 太钢复合材料厂是太钢(集团)有限公司辅助原料矿山,年产白云石成品矿 130 万吨,轻烧白云石 16 万 吨。500m3 轻烧白云石机械化竖窑自 2006 年 6 月建成投产以来,为太钢(集团)有限公司炼钢提供了优质辅助 原料,2007 年 12 月发现有耐火砖脱落,于是在 2008 年年度做了检修计划,但由于生产任务紧张,没有能够停 窑检修。2008 年底至 2009 年 3 月份,窑内工作层上部发生大面积坍塌,部分地方耐火工作层已经没有,6 月份 有约 1m2 的炉壳开始变色,于是太钢开始着手准备喷涂修复耐火内衬的检修工作。 前期, 太钢复合材料厂对喷涂造衬工艺进行了认真考察, 确定了使用高炉自动化喷涂技术进行施工的方案。 计划对炉内塌陷严重部位进行挖补,砌筑高铝耐火砖和粘土保温层,自观察孔平台以下米 3m 左右,喷涂厚度 460mm 左右, 12m 左右以下喷涂厚度 200—300 mm(包括填补凹凸不平处),至底部喷涂厚度 150mm 左右, 整体厚度如果小于 150mm 的地方,可以不必喷涂的施工方案。计划喷涂料 200 吨,耐火砖 20 吨,准备了一部 分 100×100mm 不锈钢网及 Ф6 不锈钢丝、Ф8 螺纹钢等材料。 2009 年 7 月 21 日 0:00,开始停窑准备工作,23 日上午 9:00 窑内物料全部出完,出成品料 841.4 吨, 24 日 12:00,窑内部清理干净,温度降至 100℃以下,25 日 0:00,施工单位开始检修施工。 莱芜市华能炉窑工程有限公司前身为莱芜市荣华耐火材料厂,具有十几年的耐材生产和炉窑施工的经验, 与安徽工业大学、鞍山科技大学、莱钢技术中心合作研发高炉喷涂料,应用于多家大型钢铁企业,可对 128~ 4000m3 高炉进行热态下快速喷涂造衬,并取得良好的效果;研制开发的国产化的自动化喷涂设备,性能稳定, 工作可靠,代表着国内最先进的高炉热修技术;对链篦机回转窑球团生产线的整体设计与施工及调试达产具有丰 富的经验。该单位员工均有具有十几年喷涂施工经验,是一支专业化的高炉自动化喷涂队伍。 二、施工组织 1、主要设备 (1)地面设备 名 称 型 号 2台 2台 1台 1台 1台 Φ800×1200 1200×600×400 2300×1200×1200 400kg 400kg 1000kg 外型尺寸 1600×1200×2300 单重 1500kg 主喷射机 出料三通(一备一用) 分气包 工具箱 高压水清洗机 其它:料管、风管、电缆线等 吊运:依靠吊车 (2)上部观察孔平台设备 名 称 型 号 2台 1台 1台 外型尺寸 Φ420×700 800×600×1200 1100×600×1000 单重 250kg 700kg 600kg 喷补机械手(一备一用) 液压站 水泵装置(含配水装置) 配电柜 工具柜 1台 2台 700×400×1500 1300×650×1200 300kg 500kg 其它包括:料管、水管、电缆线、液压油管、备用件等 吊运:垂直吊运依靠汽车吊或卷扬运至上部观察孔平台。 上部观察孔吊点设定:高炉遥控喷涂造衬中的主要设备—喷涂机械手,由四把电动葫芦吊挂,并控制其升 降。四个吊点借助炉顶除尘管道放置吊链。 2、洗炉 洗炉使用高压水, 水压≥40MPa, 流量为 1m3/h,通过喷涂机械手传动高压喷嘴对炉墙进行清洗, 自下而上, 再自上而下对炉墙清洗 3 遍,3 转/分钟,每转 1 圈升 200mm,将渣皮、松动耐火砖,浮尘等清洗干净,时间约 用 60—120 分钟。 3、喷涂检查 (1)用智能电葫芦搭载可升降的吊盘,对炉内壁结瘤、残渣清理干净,对炉内松散的浮砖清理,保证不 能有轻烧白云石及残余物影响喷涂材料的结合性能; (2)对炉内塌陷严重部位进行挖补,砌筑高铝耐火砖,使耐火工作层基本恢复; (3)炉内工作层安装不锈钢锚固件安装、挂网;焊较长锚固件、挂网以备喷涂。 4、喷涂 (1)前期,根据炉内衬原侵蚀程度的不同,将喷补机械手以适当的转速,正反转相结合,主喷射机出料 量控制在 120—140 公斤/分钟,这个阶段料量使用基本在总量的 80%左右。 (主喷射机作业) (2)后期,喷补机械手以 40 秒/转的转速,每次升(降)300mm 左右的方式进行全内衬大面积整体性喷 涂对局部区域进行有针对性的喷涂,取得完好的炉型,此时主喷射机的出料量可适当降 低。 (3)技术保证:为保证最佳的造衬喷涂效果,及最大的附着率和最小的反弹率,有以下的技术措 施: 喷涂中料、水、风三要素的主要工艺参数:风压及风量,水压及水量和料量,均依实际情况及时调 整。一般情况下水量控制在 10~12%,出料量控制在 120—140kg/分钟左右。 喷涂机械手的转速和方向可及时调整,本套装置的转速可在 0.5—2 转/分钟范围内调整。旋转方向正反向 换向平衡、灵敏。 (操作机械手) 5、用料 (1)采用刚玉莫来石耐火材料进行喷补,每袋包装重 1 吨; (机械手作业) (2)喷涂料主要指标(陕西省耐火材料产品监督检验站检验) 项 目 Al2O3 化学成分% Fe2O3 SiO2 指 标 65.61 2.11 21.87 耐压强度 MPa 抗折强度 MPa 线变化率% 体积密度 g/cm3 0.2Mpa 荷重软化温度℃ 1200℃×3h 1350℃×3h 1000℃×3h% 110℃×24/2 0.2MPa,4.0% 24.6 21.8 23.8 16.4 12.9 9.7 -0.3 -.04 -0.4 2.15 2.10 2.11 1393 三、施工进度 1、拆除旧砖:竖窑内部直径 5m,外部直径 7m,窑衬厚度 1m,原计划拆除观察孔以下 3m 高工作层,实 际拆除 7m 高工作层及保温层,用时 8 小时。 2、砌筑:原计划砌筑观察孔以下 3m 高耐火内衬,实际砌筑观察孔以下 7m 高保温砖,厚度 464mm,用 保温砖 44 吨。用时 60 小时。 3、清瘤、安装锚固件:与砌筑交叉进行,用时 64 小时。 4、喷涂:机械手喷涂,人工修补,用时 41 小时。 5、清理反弹料,自然通风,24 小时。 6、烘炉:窑下烘窑,24 小时。 7、加混合料,出成品 72 小时。 8、达产:48 小时。 (上部损坏情况) 四、喷涂效果 (上部挖补砌筑) 采用机械手自动化喷涂技术修补机械化竖窑工作,工期效益十分明显。太钢复合材料厂 500m3 机械化竖 窑停产检修到恢复生产、达产,共计十二天,这在大型机械化竖窑检修工作是非常快速的。而且,该窑损坏程度 严重,内衬多处松动,为保证修复效果,进行了整体喷涂,喷涂厚的部位达到 464cm,最薄的地方 5cm,使用 喷涂料 276.41 吨,反弹料 18%。 采用刚玉莫来石作为喷涂材料是本次修复内衬工作的首次尝试, 刚玉莫来石耐火温度高 (1500℃~1750℃) , 热震稳定性好(耐急变性)、荷重软化温度高、蠕变性低、抗渣抗渗透性好、产品稳定性强等特点,在冶金行业 广泛应用,是高炉喷涂的首选材料,在高炉恶劣环境下,发挥了很好的效果。本次刚玉莫来石材料选用,调整了 配比,更大地发挥其热震性、耐磨性和耐冲刷性,是石灰煅烧行业、白云石煅烧行业特有的需要。通过实际情况 看,喷涂修复的窑内衬内径达到了 5m±5cm,表面光滑、没有开裂,致密没有夹层、蜂窝或孔洞。烘炉烤窑时, 没有发生开裂脱落问题,特别是薄的部位(<5cm),当然,这还需要烘窑技术的把握。 (喷涂前) (喷涂后) 喷补修复窑衬后,风阻明显减小,窑体内部温度均衡,焦比降低,煅烧效果好,轻烧白云石产品成品率明 显提高,300S 周期可生产轻烧白云石 420 多吨,产量得到增加。
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