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某公司玻璃窑炉蓄热室碹脚烧损原因分析

作者: 发布时间:2017-10-20 浏览次数:187
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2017-08-29  

                   

                                                                       

本文来源于期刊论文,原作者为曾敏、黄娟,如有不妥之处,请及时与我们联系


背景介绍

某公司年产4万t建筑装饰玻璃生产线采用同一座窑炉两种成型方法的工艺模式,由于工艺模式的特殊性,对窑炉的要求也较其它建筑装饰玻璃窑炉高,该窑炉是以天然气为燃料,设置4对小炉,关键部位选用国内外优质耐火材料砌筑而成的横火焰玻璃熔窑。其蓄热室采用的是隔墙砌筑至蓄热室碹顶下部150mm左右的非完全隔离式结构,碹顶为2节大碹组成,蓄热室长度为12990mm,内宽3500mm,碹跨3440mm,格子体高度7202mm,蓄热室碹脚砖和上间隙砖材质为硅砖,上间隙砖与蓄热室侧墙镁砖之间采用锆英石标砖隔离,其中胀缝设置为:隔离用的锆英石标砖约每米留10mm胀缝,碹脚砖每3块留 3mm胀缝,并在两节碹中间集中胀缝处留30mm胀缝,碹两头与侧墙结合处留30mm的带楔形口的胀缝。


该生产线于2013年7月点火投产,自2013年11月开始,窑炉东侧蓄热室隔墙碹脚处开始陆续出现蹿火现象,至2014年1月4日,窑炉东西两侧蹿火,蓄热室碹脚旁边的上间隙陆续出现比较普遍的蹿火问题。

原因分析

针对公司玻璃窑炉蓄热室钢立柱处碹脚及其周边上间隙出现烧损的问题,结合窑炉及公司生产的实际情况分析,列举出以下原因及整改措施。

1.设计施工

该窑炉蓄热室4对小炉之间采用的是隔墙嵌入蓄热室内外侧墙体之间、砌筑至蓄热室碹顶下部的非完全分割式隔离方式,这种隔离方式虽兼容了分割式和连通式结构的优点,但在 蓄热室隔墙与碹脚砖接触部位的胀缝留设不合理或砌筑质量不合格时,在烤窑过程中,由于隔墙的膨胀量大于内外侧墙导致该处碹脚砖受力,造成烤窑结束后该处碹脚砖砖缝的存在,从而造成蓄热室碹脚出现蹿火。

基于以上原因分析,建议蓄热室隔墙采用完全分割式结构,即隔墙砌筑至碹顶上部,将蓄热室以小炉为分割单元,各个室的气体不能串通,气体分割靠各个室的分支烟道闸板调节,这样的结构不会存在上述隔墙与碹顶及碹脚砖之间的问题,隔墙作为一个单独的膨胀体,在与其它膨胀体胀缝预留合适的情况下,不受其它因素制约,也不会影响其它膨胀体的膨胀。


2.热风烤窑

在热风烤窑过程中,通常根据经验烤窑,硅砖碹按13mm/1000mm控制膨胀长度,硅砖在600℃以下时膨胀较快,600-1200℃范围内加热时膨胀较为缓慢,但蓄热室墙体碱性砖在600-1200℃范围内会随着温度的升高而继续按1.2%-1.4%的膨胀系数膨胀,在硅砖膨胀缓慢的温度区间内,为满足碱性砖的膨胀,在烤窑过程中烤窑人员继续松纵向拉条,使硅砖碹与碹之间、碹脚砖与碹脚砖之间生成缝隙,碹脚砖的生成缝集中在隔墙处,造成立柱处的碹脚在生产一段时间后出现蹿火现象。

因此,烤窑时因窑体受热膨胀不同,需松纵向拉条时,应及时把顶丝顶紧,松拉条工作应与温度、胀尺密切配合,做到松紧及时,防止碹顶砖缝、碹脚砖缝裂开,使碹顶均匀升高。

3.玻璃配方

该公司生产线生产建筑装饰玻璃毛坯件,其性能与浮法、压延等玻璃不同,产品要求有较高的透光率和较低的耐磨度,配方中的R2O含量较浮法玻璃高3%左右。


目前,国内生产建筑装饰玻璃均为马蹄焰窑炉,最大出料量为35t/d,该公司生产线窑炉采用天然气为燃料,最大出料量为125t/d,燃烧后的天然气烟气水分含量较高,在窑炉内,水蒸气与玻璃液表面一些组分发生反应,产生大量的挥发性强氧化物并逸出液面进入烟气,这部分组分与呈酸性的硅砖反应,使硅砖侵蚀加快,另一方面,由于建筑装饰玻璃配方中含有1.2%-1.8% B2O3,其挥发性较强,在比例熔制过程中的挥发量达到5%以上,对耐火材料(尤其是硅砖)的侵蚀较强,蓄热室隔墙位置的碹脚由于设计、施工或烤窑等问题的出现导致该处的侵蚀最为严重。


由于料方原因造成的窑炉部分结构侵蚀较快的问题可以通过调整侵蚀部位的耐火材料来解决,如将蓄热室隔墙处的碹脚砖材质由硅砖更换为耐碱蒸汽侵蚀较好的锆莫来石等。


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