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鲁 兵，张少军，邵小平，李鹏，董 丽 （中冶武汉冶金建筑研究院有限公司，湖北武汉430081） 摘要：分析了石灰窑窑壳发红的原因，并制定了应对措施，通过选择合适的压人泥浆对石灰窑进行整体灌浆处理，大大降低了窑壳表面温度，解决了窑壳发红问题，消除了生产安全隐患，同时窑内温度有小幅提高，日产量提升明显，达到设计产能水平。 关键词：石灰窑；窑壳发红；灌浆 中图分类号：TQ177.26 文献标识码：B 文章编号：1001-6988(2014)03-0051-02 在钢铁工业中，石灰是炼钢生产中重要的造渣剂，具有脱硫、脱磷的作用。沧州中铁装备制造材料有限公司下属石灰厂三期工程，现有以高炉煤气为燃料的日产115t的竖窑8座，设计产能为日产150t，主要供给炼钢使用，新建石灰窑使用半年后均出现局部窑壳发红、温度过高的现象，同时氧化严重，造成极大的生产安全隐患。同时煤气泄漏严重，给石灰厂增加生产成本。 1、窑壳发红问题产生的原因 由于筑窑工期紧张以及新建窑炉烘窑时烘烤温度上升过快，造成烘窑时内衬砖之间温度分布不均匀，产生热应力，在应力作用下内衬砖开裂，最后导 致裂纹间隙达2～3cm。窑内衬结构如图1，从右往左依次是耐火度逐步降低的高铝砖、粘土耐火砖、轻质粘土砖、硅钙板和硅酸铝纤维毡，最外面是保护铁皮。内衬砖之外的硅钙板和硅酸铝纤维毡是隔热层并非耐热层，高温强度不高，经过高温燃气几个月的侵蚀后非常薄弱，在保护铁皮和轻质粘土砖之间形成很大的空洞，高温燃气直接在外层窑壳附近的空洞燃烧，因此造成温度过高、窑壳发红。
2、维修方案及施工 针对以上的情况，公司提出在不停窑的情况下对石灰窑窑壳与内衬砖之间进行整体灌浆，对破损部位和空洞部位进行填充修复。以出料口以上底座计算，5m左右开设第一层灌浆孔，向上每个面开设4层灌浆孔，每面开设2-3个灌浆孔，根据外壳温度情况进行增减，局部温度过高的部位，增加灌浆孔数量，每座石灰窑预计灌浆孔需开设40个左右。 灌浆时需控制压力，控制操作，确定压入量，每个灌浆孔压人一定量后，换个面进行灌浆，压人料固化后再豹情加压压入，使压入料在炉壁内分布均匀。 在压浆施工过程中，遵循由下到上的顺序，并将周围的压浆孔打开，以便观测压人料的流向。在压人施工过程中，要严密注视和检查压浆机的压力表、压浆管和各连接处以及耐压胶管的状态。确保压浆管连接良好和压力控制准确。 由于内衬砖开裂部位缝隙过大，而泥浆流动性好，施工过程中为了防止泥浆通过内衬砖缝隙流入窑内，受热硬化后粘结石灰成块，堵住石灰窑出口，影响正常生产，采取了以下措施： （l)施工过程中压浆机的压力不能大，控制在1～2MPa，仅仅要求压力能够把泥浆送到灌浆孔，泥浆受重力作用顺着缝隙流动进行填充即可。 (2）在配置泥浆时适当减少结合剂的加人量，使泥浆变稠，在不影响施工的前提下，降低泥浆流动性，同时也可以减少泥浆的硬化时间，降低泥浆穿过内衬砖缝隙流人窑内的几率。 （3）在施工过程中与石灰厂生产控制部门沟通，将窑内气压由生产时的负压调整为微正压，相当于给流人缝隙处的泥浆一个很小的向外的压力，这也可以在一定程度上阻止泥浆流入窑内。 3、压入料材质的选择 由于石灰窑工作衬温度较高，为使窑壳表面温度降低，其工作衬与窑壳之间的材料必须具有隔热性能，以降低窑壳温度，同时还要能抵抗热风的冲刷，必须具有一定的高温强度。除此之外，作为填充工作衬与炉壳之间的填充材料，要有好的流动性，进行充分的填充。故要采用以隔热为主，高温强度较高，耐热风冲刷性强，流动性良好的材料。公司拥有自主产权的高强隔热压入料（牌号YQ-50)具有如下优点，非常适合作为石灰窑修复用填充材料，理化指标如下表1。 表1 高强隔热压入料YQ-50理化指标
（l）导热系数低，拥有较好的隔热性能； （2）铝含量高，高温强度高； （3）流动性能好，一次性压人辐射面积大，填充效果好； （4）固化时间较短（200℃环境下，30-60min可固化）。 4、维修前后石灰窑状况对比 维修过程没有影响石灰厂的正常生产，生产秩序井然。通过维修后，石灰窑运行情况良好，所有指标基本上都达到了设计要求，下面对维修前后石灰窑的生产情况作对比，见表2。 表2石灰窑生产情况对比
注：以上为8座窑的平均数值，因为情况相似，这里不再单独列举。 从表2可以看出，维修后窑壳表面最高温度由550℃下降到60℃，降幅达89%，窑内温度都有一定程度的升高，从1050℃升高到1150℃提升了100℃，石灰月产量大幅提升，由维修前的115t提升到150t,增幅达30.4%。 经过维修后，窑壳与内衬砖之间的空隙得到填充，让煤气的燃烧完全阻止在内衬砖以内进行，而且压人料受热硬化后也是隔热的，窑壳温度只是窑内煤气燃烧的辐射热量，因此维修后窑壳最高温度不高，彻底解决了窑壳发红，温度过高的问题。 5、结语 对石灰窑表面温度高，窑壳发红等问题，在不停窑的情况下对窑壳进行整体灌浆处理，具有不耽误生产，费用低，效果好等优点，值得推广。 |
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