高溫耐火材料
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1 概述
寶鋼不銹鋼有限公司2號(hào)套筒窯于2005年月開(kāi)始投入生產(chǎn)，期間于2013年3月進(jìn)行了局部維修處理，更換了上內(nèi)套筒磚，將上內(nèi)套筒底部掛角磚更換為澆注料，用高鋁質(zhì)的鋼纖維澆注料進(jìn)行了整體澆注，并對(duì)燃燒室組合磚進(jìn)行了全部更換，其他部位的耐火材料保持原樣。
運(yùn)行一年后，于2014年年初發(fā)現(xiàn)上內(nèi)套筒底部的鋼纖維澆注料有間斷性的脫落，堵塞出灰系統(tǒng)，有時(shí)被迫進(jìn)行停窯處理。并且發(fā)現(xiàn)下排燃燒室中與煙氣接觸的層拱橋磚局部熔損嚴(yán)重，達(dá)到整磚的1/3至1/2不等，造成石灰石局部過(guò)燒嚴(yán)重，生石灰粉化現(xiàn)象非常明顯，套筒窯透氣性惡化，生產(chǎn)產(chǎn)量難以提高。針對(duì)以上情況，決定對(duì)澆注料脫落部位及拱橋破損部位進(jìn)行局部更換處理，以確保生產(chǎn)正常進(jìn)行。
2 耐火材料破損對(duì)生產(chǎn)的影響
2.1上內(nèi)套筒澆注料脫落對(duì)生產(chǎn)的影響
2013年一季度對(duì)2號(hào)窯進(jìn)行局部大修過(guò)程中，上內(nèi)套筒底部使用了鋼纖維澆注料替代了掛角磚鑲磚結(jié)構(gòu)。但在三四季度由于頻繁停開(kāi)窯操作，造成部分澆注料陸續(xù)脫落。脫落以后的澆注料卡死在出灰裝置上，被迫進(jìn)行減產(chǎn)或停窯操作，對(duì)生產(chǎn)的正常進(jìn)行及操作員工的工作強(qiáng)度都有很大的影響。而且，澆注料脫落以后，上內(nèi)套筒底部的鋼結(jié)構(gòu)暴露在外，由于長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)煔饧笆翌w粒的磨損，對(duì)上內(nèi)套筒使用壽命存在較大的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
2.2拱橋磚破損對(duì)生產(chǎn)的影響
拱橋?qū)哟u直接與物料及煙氣接觸，運(yùn)行8年多以后，耐火材料受熱震、機(jī)械磨損、化學(xué)侵蝕等影響，侵蝕情況嚴(yán)重，特別是下排燃燒室工作強(qiáng)度更大，破損及熔損面積達(dá)到1/3至1/2不等。
燃燒室高溫耐火材料破損以后，大量物料堆積在燃燒室底部，并且部分生石灰塊滾落至燃燒室內(nèi)部，使燃燒室拱橋底部空間變窄，只能靠吹掃等措施解決部分問(wèn)題。拱橋底部空間變窄以后，高溫?zé)煔庵苯优c物料接觸，石灰石生過(guò)燒情況嚴(yán)重，部分過(guò)燒物料粉化嚴(yán)重，造成窯內(nèi)透氣性惡化，各種操作參數(shù)劣化，難以得到有效控制，主要反映在窯頂溫度下降、出灰溫度過(guò)高、生石灰冷卻流量下降，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，只能進(jìn)行減產(chǎn)，低負(fù)荷運(yùn)行。
3 耐火材料局部修復(fù)措施
3.1停窯作業(yè)
按正常停窯程序進(jìn)行停窯操作，對(duì)煤氣管道進(jìn)行水封作業(yè)，在轉(zhuǎn)爐煤氣總管進(jìn)口閥處進(jìn)行封盲板作業(yè)，進(jìn)行煤氣管道的有效切斷工作。對(duì)所有煤氣管道進(jìn)行氮?dú)?、壓縮空氣的置換與吹掃工作，使煤氣管道中轉(zhuǎn)爐煤氣體積分?jǐn)?shù)小于24ppm。
停窯以后，開(kāi)啟主排煙機(jī)，保持燃燒室負(fù)壓50pa左右，視窯頂溫度進(jìn)行加出料作業(yè)。燃燒室溫度逐步下降，日降幅在300℃左右，降溫初期，溫度降幅要小一些，三四天以后逐步加大，主排煙機(jī)負(fù)壓可以適當(dāng)加大，5個(gè)工作日以后燃燒室溫度可以達(dá)到100℃左右。打開(kāi)上下排燃燒室面板，卸下燒嘴并進(jìn)行降料面作業(yè)，出灰約200t左右，打開(kāi)上檢修門(mén)，檢測(cè)窯內(nèi)溫度達(dá)到50℃以下后進(jìn)入檢修流程。
3.2措施
待窯內(nèi)溫度冷卻至外界環(huán)境溫度后(35℃左右)，施工人員進(jìn)入窯內(nèi)，系好帶，戴好煤氣檢測(cè)儀和氧氣檢測(cè)儀。人孔打開(kāi)后，行氣體檢測(cè)，CO濃度須小于30mg/M3，明確氧氣含量正常后，含氧量測(cè)定為18%～23.5%間，才可以進(jìn)入窯內(nèi)。調(diào)試好36V低壓照明燈。因窯內(nèi)施工平面區(qū)域均為石灰石原料，不存在石灰粉塵吸入物，可不做專門(mén)呼吸防護(hù)措施。
進(jìn)入有限空間內(nèi)部作業(yè)需攜帶氣體檢測(cè)儀，且有兩名以上作業(yè)人。煤氣和氧氣檢測(cè)點(diǎn)分別為:上部窯殼開(kāi)孔處(靠窯內(nèi)側(cè))和進(jìn)入窯內(nèi)清理石料的窯內(nèi)區(qū)域，上部第四層平臺(tái)人孔處(靠窯內(nèi)側(cè))和進(jìn)入窯內(nèi)上內(nèi)筒底部托圈處區(qū)域，下燃燒室燒嘴內(nèi)側(cè)和窯內(nèi)碹拱磚拆除和砌筑部位。
3.3 施工作業(yè)
3.3.1窯內(nèi)上部殘留石料的清理
(1)當(dāng)窯內(nèi)溫度適宜后，窯內(nèi)料面降低前，在窯殼上部(超出窯殼砌筑高度)開(kāi)設(shè)尺寸為600mm×800mm的方孔。
(2)施工人員將窯內(nèi)外筒上部砌體面上的殘余石料清理干凈。
(3)施工人員進(jìn)入窯內(nèi)以前，加出料系統(tǒng)都要進(jìn)行斷電作業(yè)。
3.3.2上內(nèi)筒底部結(jié)構(gòu)拆除、焊接、掛磚安裝及澆注
(1)待料面降至上檢修門(mén)底部標(biāo)高后(上檢修門(mén)已拆除)，施工部位和料面高差在2m以內(nèi)，將窯內(nèi)料面稍做平整。用電動(dòng)開(kāi)槽機(jī)沿控制線做水平方向切割開(kāi)槽。
(2)用風(fēng)鎬將下部澆注料解體拆除，大塊料通過(guò)檢修門(mén)直接運(yùn)出。
(3)將原48件T型鋼掛件、水平環(huán)板和錨固件割除。
(4)對(duì)鋼掛件焊接位置進(jìn)行均分放線，采用同等材質(zhì)的焊條進(jìn)行滿焊，保證掛件的垂直度和安裝精度。
(5)安裝黏土磚掛磚，安裝時(shí)需保證掛磚的設(shè)計(jì)間距和前端面的控制尺寸。
(6)填塞纖維毯，將掛磚和掛磚之間、掛磚和鋼掛件之間用纖維毯填塞密實(shí)。
(7)根據(jù)料面高度搭設(shè)施工腳手架平臺(tái)，支設(shè)底模和內(nèi)側(cè)木模，尺寸確認(rèn)后，做澆注料施工。
3.3.3下過(guò)橋?qū)禹酃按u預(yù)組裝、拆除及恢復(fù)
(1)砌筑在進(jìn)行碹拱磚砌筑前，先對(duì)每塊碹拱磚進(jìn)行外觀缺陷檢查，保證每塊磚沒(méi)有肉眼能識(shí)別的、影響材料品質(zhì)的裂紋和棱角缺陷。
(2)通過(guò)對(duì)環(huán)碹拱磚進(jìn)行預(yù)擺，對(duì)超出砌筑尺寸的兩側(cè)塊碹拱磚進(jìn)行打磨加工處理，保證磚能正常砌筑在現(xiàn)有施工部位。
(3)待料面降至下燃燒室洞口下方500mm左右處，安裝窯內(nèi)36V低壓照明。
(4)施工人員從下燃燒室燒嘴磚孔進(jìn)入，找出層碹拱磚的合門(mén)磚，通過(guò)敲擊將合門(mén)磚拆出，然后依次將層碹拱的其余磚拆除，拆除的碹拱磚通過(guò)燃燒室扒灰口運(yùn)出。
(5)將第二環(huán)碹拱磚的底部清理干凈，按照拱腳磚的標(biāo)高支設(shè)拱胎，然后再恢復(fù)砌筑，從一側(cè)開(kāi)始砌筑，后從側(cè)面打入合門(mén)磚。碹拱砌筑完成后，在層和第二層碹拱之間填塞纖維毯。
4 結(jié)語(yǔ)
從停窯降溫到施工結(jié)束，整個(gè)檢修周期為個(gè)工作日，施工時(shí)間較短，耐火材料更換量也較少，與整體更換拱橋磚相比，施工費(fèi)用及耐火材料費(fèi)用都較經(jīng)濟(jì)，并為套筒窯耐火材料局部破損維修積累了經(jīng)驗(yàn)。檢修施工結(jié)束以后，進(jìn)入了烘窯及正常生產(chǎn)階段，目前生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定，日產(chǎn)量可以達(dá)到以上，各種生產(chǎn)操作參數(shù)穩(wěn)定，生石灰質(zhì)量穩(wěn)定，并滿足煉鋼需求。
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