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【中玻網(wǎng)】玻璃熔化池爐是玻璃廠的心臟,又處在不間斷的動(dòng)態(tài)高溫運(yùn)行之中,每個(gè)從事窯爐熱工管理的工程技術(shù)人員都希望窯爐在高溫下不停產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行,直至耐火材料充分蝕損不能再繼續(xù)保證正常生產(chǎn)為止,進(jìn)入停產(chǎn)拆爐大修,完成窯爐的一個(gè)使用周期。但在生產(chǎn)實(shí)踐中,總是存在著諸多因素影響生產(chǎn)的連續(xù)運(yùn)行,如機(jī)器設(shè)備的檢修更換、燃料的不穩(wěn)定性、班組操作水平的差異、窯爐的正常損壞、煙道系統(tǒng)的積水、積灰堵塞、甚至缺水停電等等因素都會(huì)造成停產(chǎn)。
窯爐運(yùn)行中的異常情況多種多樣,顯而易見(jiàn)的比較容易分析判斷,但往往很多時(shí)候是內(nèi)部系統(tǒng)故障,整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境處于高溫狀態(tài),看不見(jiàn)摸不著,需要用豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加以分析判斷,才能找出問(wèn)題所在并正確處理。如果分析判斷和處理不當(dāng),不但不能清理故障,還會(huì)造成事故的擴(kuò)大化,甚至帶來(lái)嚴(yán)重的后果。本文就我們對(duì)實(shí)際工作中蓄熱式馬蹄焰玻璃池窯運(yùn)行中的一些異常情況進(jìn)行分析。
1熔化池爐溫疲軟、提溫困難
排除窯爐設(shè)計(jì)缺點(diǎn)和燃料的因素,在蓄熔比、換熱傳熱面積足夠的正常情況下,若窯爐運(yùn)行一段時(shí)間后,爐溫異常疲軟,達(dá)不到正常生產(chǎn)所需溫度,從窯爐方面應(yīng)考慮內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了破壞。
1.1蓄熱室十字墻出現(xiàn)縫隙穿火
在蓄熱室的修建中,普遍采用下部粘土磚、中部高鋁磚、上部硅磚的耐材砌筑結(jié)構(gòu)形式,以節(jié)省建造費(fèi)用。由于硅磚荷軟溫度遠(yuǎn)高于粘土和高鋁耐材,窯爐運(yùn)行一段時(shí)間后,往往發(fā)生中、下部耐材蠕變軟化下墜,從而造成十字墻出現(xiàn)縫隙穿火,尤其是蓄熱室運(yùn)行溫度較高且粘土、高鋁耐材砌筑部位較高的窯爐更易發(fā)生此種情況。此外,窯爐砌筑時(shí)預(yù)留的膨脹縫未脹滿也會(huì)存在縫隙。
若縫隙出現(xiàn)在兩個(gè)空氣格子體之間隔墻,情況還不算很嚴(yán)重。如果在空-煤格子體之間隔墻出現(xiàn)縫隙,由于壓力差將會(huì)發(fā)生部分煤氣和空氣提前在進(jìn)氣側(cè)蓄熱室內(nèi)混合燃燒,從而造成進(jìn)氣側(cè)空氣或煤氣格子體溫度異常升高,進(jìn)入爐內(nèi)燃燒的有效成分減少,窯爐熔化部溫度就會(huì)疲軟。此種情況若發(fā)生在單側(cè),則進(jìn)氣側(cè)格子體溫度異常升高,爐溫疲軟,換火后又恢復(fù)到正常爐溫;若兩側(cè)空-煤格子體墻都有縫隙穿火,則兩側(cè)格子體溫度都異常升高,換火也不能清理熔化部爐溫疲軟現(xiàn)象。
如果十字墻縫隙出現(xiàn)在兩個(gè)煤氣格子體之間,則會(huì)發(fā)生進(jìn)氣側(cè)煤氣一部分從隔墻縫隙經(jīng)另一側(cè)煤氣格子體跑掉,導(dǎo)致進(jìn)入爐內(nèi)燃燒的煤氣量減少,也使熔化部溫度疲軟,難以達(dá)到正常爐溫,且由于窯爐廢氣中的過(guò)?諝夂蛷目p隙短路跑掉的煤氣在另一側(cè)煤氣格子體內(nèi)燃燒,造成排氣側(cè)煤氣格子體溫度異常升高現(xiàn)象,并且隨著穿火縫隙的不斷擴(kuò)大,排氣側(cè)煤氣格子體溫度會(huì)越來(lái)越高,甚至達(dá)到接近熔化部的溫度,此種情況換火也不能排除爐溫疲軟問(wèn)題。
無(wú)論是空一煤或煤一煤格子體墻出現(xiàn)縫隙穿火,都將帶來(lái)爐溫疲軟、格子體溫度異常升高現(xiàn)象,而且是惡性循環(huán),縫隙越來(lái)越大,格子體溫度越來(lái)越高,發(fā)展到較后只有停爐檢修,挖補(bǔ)堵漏,才能完全根治。
1.2舌頭拱垮塌
由于小爐是整座窯爐熱負(fù)荷較高的部位,加上高溫氣流的沖刷、回頭飛揚(yáng)粉料的侵蝕,往往造成噴火口結(jié)構(gòu)的提前損壞。舌頭拱處于小爐熱負(fù)荷的中心,窯爐運(yùn)行一段時(shí)間后往往出現(xiàn)舌頭拱部分垮塌的現(xiàn)象,從而加大了小爐預(yù)混室的距離?、煤氣提前混合更加大了小爐的熱負(fù)荷.進(jìn)人熔化池內(nèi)燃燒的火焰會(huì)變短,而且由于垮塌的舌頭拱耐火材料堆積在小爐底板上,改變了噴火口火焰的走向,往往造成火焰上飄不能直射玻璃液面。若在大碹頂拱用熱電偶測(cè)溫,則會(huì)在儀表上反映爐溫升高,但玻璃熔化質(zhì)量卻反而有所下降的現(xiàn)象。此時(shí)可打開(kāi)小爐側(cè)墻預(yù)留的事故處理孔,清除小爐底板上堆積的垮塌耐火材料,保持小爐通道的暢通,可緩解矛盾,待到窯爐停爐大修時(shí)恢復(fù)舌頭拱結(jié)構(gòu)方可完全解決問(wèn)題。
1.3交換器故障
對(duì)于跳罩式交換器,其鋼結(jié)構(gòu)浸泡在水中的部分使用一段時(shí)間以后就會(huì)被腐蝕變薄,尤其跳罩和通口水線部位較易蝕穿,造成漏氣漏水。通口蝕穿漏水容易被發(fā)現(xiàn),注水不滿即是征兆;但如果跳罩蝕穿漏氣,由于處在交換器內(nèi)部,所以很難被發(fā)現(xiàn),這種情況會(huì)造成部分煤氣或空氣從跳罩蝕穿部位經(jīng)總煙道抽走,致使進(jìn)入爐內(nèi)燃燒的煤氣、空氣總量減少,也會(huì)使?fàn)t溫疲軟,提溫困難。定期檢查更換跳罩和焊補(bǔ)通口即可清理此故障。
2窯壓異常升高
玻璃窯爐的窯壓由煙道閘板進(jìn)行調(diào)控,一般應(yīng)處在微正壓狀態(tài)下運(yùn)行。若窯壓升高,將會(huì)帶來(lái)窯爐耐火材料的加速損壞,從而大大縮短窯爐的使用壽命。在窯爐各項(xiàng)操作運(yùn)行指標(biāo)未改變的情況下,如果窯壓異常升高,則應(yīng)考慮煙道積水、積灰堵塞、格子體堵塞等問(wèn)題。對(duì)于燒發(fā)生爐煤氣的玻璃熔窯,煤氣中帶出物較多,加上回頭飛揚(yáng)粉料在格子體材料上的粘附,往往造成窯爐運(yùn)行一段時(shí)間后,煤氣格子體堵塞,從而造成排氣不暢、窯壓升高,而且是持續(xù)升高的現(xiàn)象。在地下水豐富的地區(qū)或突降暴雨的季節(jié),往往發(fā)生地下煙道積水堵塞造成窯壓的突然升高現(xiàn)象,此時(shí)動(dòng)用排水泵抽除積水即可解決。對(duì)于因格子體積灰堵塞造成窯壓升高的問(wèn)題,則要用壓縮空氣或蒸汽吹掃,在回頭走廢氣側(cè)格子體墻上打開(kāi)吹掃孔,用壓縮空氣或蒸汽逐層吹掃清通堵塞的格子體。對(duì)于因煙道積灰堵塞造成排氣不暢、窯壓升高問(wèn)題,則要定期人工清理積灰清理堵塞,才能保證窯爐的正常運(yùn)行。
3換火溫度差異
對(duì)于蓄熱式馬蹄焰熔窯,正常運(yùn)行時(shí)每隔半小時(shí)左右要進(jìn)行一次換火操作,改變蓄熱室進(jìn)氣和排氣的萬(wàn)向。換火時(shí)窯爐熔化部和蓄熱室溫度會(huì)發(fā)生一定的波動(dòng),窯爐正常運(yùn)行中蓄熱室上部的溫度變化近似正弦曲線和余弦曲線,熔化部溫度變化近似鋸齒狀的曲線。
如果在一個(gè)換火周期和另一個(gè)換火周期中,窯爐熔化部和蓄熱室上部溫度變化與正常運(yùn)行差異非常大,除前述十字墻出現(xiàn)縫隙穿火、交換器蝕穿故障等情況外,還可能有交換器底座的故障問(wèn)題此故障比較隱蔽,不易被發(fā)現(xiàn),往往造成分析判斷錯(cuò)誤。
交換器底座與煙道耐火材料之間的接合面應(yīng)保持氣密狀態(tài),但由于材料膨脹的差異和高溫氣流的腐蝕沖刷等原因,往往造成交換器鋼結(jié)構(gòu)底座與耐火材料接合面A點(diǎn)或B點(diǎn)產(chǎn)生間隙。若A點(diǎn)產(chǎn)生間隙,當(dāng)跳罩置于左側(cè),右邊支煙道進(jìn)煤氣或空氣時(shí),就有部份煤氣或空氣從A點(diǎn)間隙短路直接進(jìn)入總煙道抽走,造成進(jìn)入爐內(nèi)的煤氣或空氣減少,從而在該側(cè)換火時(shí)爐溫降低,反之若在B點(diǎn)產(chǎn)生間隙,煤氣或空氣短路亦然,從而造成換火溫差。此種情況的換火溫差與蓄熱室十字墻出現(xiàn)縫隙穿火產(chǎn)生的溫差不同,十字墻縫隙穿火產(chǎn)生的溫差伴隨著蓄熱室格子體溫度的異常升高,而交換器底座縫隙短路造成的換火溫差,蓄熱室溫度變化不大,僅以總煙道溫度有所升高為明顯標(biāo)志。以窯爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)蓄熱室和熔化部溫度變化曲線與正常運(yùn)行的溫度變化趨勢(shì)對(duì)比即可判斷窯爐異常情況發(fā)生在何處。
若交換器底座出現(xiàn)縫隙短路時(shí),解決的辦法只有停止輸送煤氣或空氣,待煙道溫度降低后進(jìn)入垣塞堵住A點(diǎn)或B點(diǎn)縫隙,才能清理?yè)Q火溫差。
4玻璃液臟料
近年來(lái)隨著原材料成本的攀升,各地廠家都在大量引入外購(gòu)廢玻璃摻入到配合料中以降低生產(chǎn)成本。由于外購(gòu)廢玻璃中瓶蓋、瓷片等各種雜質(zhì)很多,也不能保證完全清洗和檢選干凈,再加上窯爐耐火材料的剝落,久而久之,在熔化池內(nèi)積累了相當(dāng)數(shù)量的雜質(zhì),尤其含鐵雜質(zhì)密度非常大,沉淀于窯爐底部且又多含著色成份,從而形成窯爐底部的“臟料”層。正常情況下,該層爐底“臟料”附著在池底幾乎不流動(dòng),不會(huì)對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)明顯的影響。但如果爐溫發(fā)生忽高忽低的大變動(dòng),就會(huì)造成爐內(nèi)玻璃液的異常流動(dòng),池底“臟料”會(huì)隨玻璃液的異常流動(dòng)而一股一股隨玻璃液流帶出進(jìn)入料道,從而使玻璃制品產(chǎn)生明顯的“臟料”缺點(diǎn)。要清理產(chǎn)品“臟料”缺點(diǎn),外購(gòu)廢玻璃檢選清洗干凈是前提,窯爐溫度穩(wěn)定是保證。
玻璃窯爐一旦因異常情況停產(chǎn),爐溫的急劇升降將會(huì)造成窯爐耐火材料加速損壞和縮短窯爐的正常使用周期。因此,如果生產(chǎn)出現(xiàn)異常,工程技術(shù)人員應(yīng)迅速判明原因,找出問(wèn)題所在并盡快處理,將窯爐的損傷降到較低限度,才能保證連續(xù)生產(chǎn)并充分延長(zhǎng)窯爐的使用壽命!
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