宽扁式全深型燃煤马铃薯垒窑的节能高效运行

宽扁式全深型燃煤马铃薯垒窑的节能高效运行

2006年3月8日，中国马氏公司完全具备了坚果级大型宽体、大型圆砖、全深焦炉的安装，配备了4台8级辅助装置，产料量为270.280吨/（m2d），日照能耗为50.56吨。目前该窑型国内已有近10座,其中很多熔窑运行不到1年就因故障停炉或热修。下面就该熔窑及其他厂家同类型熔窑的设计特点及运行中存在的问题作如下分析。1熔池结构特点及运行总结1.1流液洞身深度1.蓄热室为三通道分体式,熔化池池壁内侧采用倾斜式角砖,后部深度1930mm,前侧深度2196mm,流液洞取料处深度2524mm。1.2池窑设计特点熔窑采用前后倾斜式结构,高差为266mm,流液洞处下沉330mm,池底从上到下耐火材料选用见表2。池底铁板至液面线高度为3600mm。该设计特点是取消了窑坎结构,采用前后倾斜式及斜角砖,避免池底产生死角,可减轻条纹等缺陷,同时也有池底取料等原因。运行问题:因池底倾斜式,生产绿料时带入铁质原料易直接滑入前面,导致产品出现棕色条纹。我公司4#深澄清池窑生产高白料,因无窑坎,停炉时发现深处底部存有一薄层黑色玻璃,浅处亦有。而2#窑带窑坎,生产绿料,停炉时深处也无棕黑色玻璃。1.3池壁斜角砖池壁为AZS33#ZWS-Y砖,池壁高为2066mm,厚度300mm,内侧衬有斜角砖,离池壁上沿1600mm,斜角砖高度为1066mm,与池壁砖交错砌筑,用以减少窑内死角。1.4池壁防烧砖贴补技术胸墙高度为1200mm,胸墙材料为旧池壁电熔砖切割代用。加料口中心线离后墙池壁内侧3400mm(偏池窑中心1000mm)。胸墙加料口宽×高=500mm×400mm,下侧离液面440mm(挂勾砖之上砌3层标砖)。加料口侧墙砖为烧结电熔刚玉砖,盖板为电熔锆刚玉砖。运行问题:开炉运行一段时间,加料口两侧腿子砖烧结刚玉砖全部炸裂、剥落,掉入炉内(厚度为115mm)。下侧及两侧池壁也炸掉一个斜面,已露出粉料。加料口下部池壁4块砖(长300mm×4),厚度400mm,内侧切成斜面,基本炸掉。因此池壁外侧用电熔锆刚玉砖(高150mm,厚200mm)贴补。山东某玻璃厂同类型58.8m2窑,长×宽=6m×9.8m,运行半年后从加料口腿子砖全部烧损,加料口盖板塌落,造成加料口一侧及上部墙全部落入窑内,不得不采取热修补技术,重新用烧结电熔刚玉砖砌筑胸墙,加料口盖板用电熔刚玉砖经几次热烤才成功。青岛某玻璃厂也用此法热补,盖板采用烧结莫来石砖。产生原因:由于胸墙加料,加料口处料堆堆积较高,配合料内外温差较大,又因熔窑过宽,上下火侧温差较大,致使加料口侧墙砖及池壁砖因温差大而炸裂,且烧损严重。同时因窑内温度较高,振动加料机不能伸入窑内过长,若伸入窑内过长,加料机水箱很快被烧坏。河北沙城、江苏常熟、安徽芜湖等该窑型多次出现加料机冷却水箱烧损漏水事故。我公司针对熔窑此问题,把加料口处池壁砖厚改为400mm,加料口下挂勾砖后移150mm,使加料机后移。解决措施:出现以上问题后,把加料口胸墙托板用气割割掉,热修撤掉上面挂勾砖及上面3层砖,把加料机下移,直接靠到池壁上侧。同时加料口盖板下面用电熔锆刚玉捣打料打40cm厚,以托住盖板并防止冒火。将胸墙加料改为池壁加料,料堆明显变薄,料堆分布较均匀,以后不再出现炸砖现象,熔化质量明显提高。之后河北、山东等几座同类型熔窑也做了此热修改动。1.5试验1:双组式人工5.充填料道系统熔窑设有3个上倾式流液洞,流液洞入口尺寸为274mm×600mm,倾角20.8°,长度1400mm,入口至池壁上沿高度为2666mm,3个流液洞连3条分配料道,料道宽600mm,深250mm,底部两侧带有弧度,为3块AZS33#WS-Y砖拼砌。分配料道长度为3080mm,两侧料道倾角45°,后接8双标准料道,长8000mm,宽910mm,型号为AF910×8000。8月24日在3#分配料道拐角处又接入另一条4#供料道,料道垂直长度10500mm,横向供料道为5200mm长标准料道。加入1台8组双滴电子配时制瓶机。因3#、4#机共用一流液洞,因此常规3#、4#机生产330mL小啤酒瓶,机速在138只/min左右。运行问题:因料道设计较深,1#、2#、3#料道入口需吹风冷却。4#料道因较长,需投入电加热。山东某玻璃厂60m2熔窑因供料道设计过窄,8双料道宽600mm,6单料道400mm宽,致使料道液面前后出现高差,在用6单生产小瓶时,因需要料滴温度较高,供料道入口处需燃油。料道过宽过深在生产小瓶时,因出料量小,料液流动性差,造成料道上下温差大,易出现条纹。在气温较低时,3#、4#机均出现了条纹,通过对料道进一步保温,效果明显好转。1.6舌的运行情况舌碹材质为电熔再烧结莫来石砖MF-75。质量指标:显气孔率≤18%,密度≥2.7g/cm3,耐压强度≥90MPa,荷软起始点T0.6≥1700℃,w(Al2O3)≥75%,w(SiO2)≤27%,w(Fe2O3)≤0.3%。舌碹跨度为3960mm,厚度为300mm。运行情况:运行几个月来,侧舌碹下面稍有剥落,上面及另一侧完好。河北沧州某玻璃厂舌碹用烧结刚玉砖,运行一段时间出现下沉现象。山东枣庄、河北沙成、湖北武汉等很多同类型窑因舌碹采用电熔镁砖,最终因剥落塌陷导致热修更换或停炉。大型熔窑因舌碹跨度大,电熔锆刚玉砖因较重易下沉,所以不得不采用莫来石或刚玉砖等小型砖。1.7空气三室空通道小炉倾角为22°,斜坡碹、预燃室拱及蓄热室一室拱均为DM97电熔镁砖,蓄热室底板至碹顶的高度为15790mm,至料液面高度为11400mm。两侧蓄热室中间通道宽度为2020mm,蓄热室采用分体式可避免中间隔墙烧穿,并防止两侧小炉中间透火烧穿,便于蓄热室、小炉透火时维修。同时因小炉跨度较大(3960mm),熔窑较宽,便于小炉布置。两侧小炉可单独采用钢结构加固,以防止舌碹及斜坡下沉。蓄热室在运行到8个月之后,空气三室开始出现阻塞,不得不用鞭炮炸灰。青岛、沧州及枣庄等玻璃厂将三室改为空通道,格子砖放入二室,结果堵塞情况更为严重。采用偏烧16h也难以解决。某玻璃厂因蓄热室堵塞严重,同时舌碹镁砖塌落,导致喷火口烧坏,不得不停炉冷修。一、三通道内放格子体,二通道为空室,称为三通道双室。第2通道为空室,第1是起烟囱作用,产生一定的抽力,可克服一些烟气通过第一室格子体时的阻力;第2是起减蚀作用,二室相当于单通道的格子体中部。格子体中部易产生挥发分凝固并致使格子体剥落,因此正好沉降在二室空通道,避免了格子体的堵塞。同时使一室下部温度较高,因此一室不易堵塞。河北、山东一些玻璃厂在该类型窑停炉冷修时,重新把格子体由二室改到三室。2上下火侧温度分布该熔窑喷火口面积为4.175m2,大碹跨度13880mm,股高1860mm,股低至液面线1600mm。大碹两侧各安一个热电偶,控制上火侧温度。因窑较宽,上下火侧温度相差在80～100℃,因上下火温差较大,上火时火焰温度较高,一次风量较大,很容易烧坏侧胸墙。常规控制15min内达到上火侧温度,一次风量波动不能太大,二次风量保持弱氧化焰,保持火焰无力发飘,火梢较浑,在另一侧继续燃烧,为确保熔化质量,一般控制火焰较亮,但不利于熔窑寿命。一次风量为6032～7196m3/h,风压7160～7400Pa,功率22kW,二次风机风量37200m3/h,风压473Pa,频率控制在19～22Hz。3整体结构调整该窑熔化方式为热点加料,池底整体取料方式。加料口大都设在熔窑中央,属于高温区,玻璃配合料加入后料堆熔化较快。料堆从两侧加料口进入后,在窑内分布没有规律,各料堆在窑内向前一段距离后拐向流液洞方向,近似呈垄状。有时在流液洞上方没有料堆,有时料堆直接盖在上面,贴近池壁,但此时料堆已变薄。在开炉运行时,出料量为230t左右,产品没有气泡、砂粒,环切均匀度在B级,抗冲击、内压力易出现不稳定。碎玻璃掺入量为50%,炉温1560℃,耗煤46～50t/d。4#机投入运行后,碎玻璃加入量为55%,炉温为1565°,出料量达到270t/d,耗煤无明显变化。运行半个月后,产品逐渐出现稀疏分布的大小气泡,与普通窑型因澄清不好而出现密密麻麻的小气泡不同,此种气泡在垂直熔化熔窑中最为常见。垂直熔化方式玻璃料澄清时间较短,一旦料堆出现波动时,未澄清好的玻璃液直接从池底拉出。后来碎玻璃掺入量达到65%,加入玻璃澄清剂芒硝,提高助熔剂和澄清剂用量,气泡得以消除。存在问题:该窑在投产1个月之后,产品易出现棕色条纹。青岛、沧州玻璃厂也均出现过,往往10天至半月就出现一次产品黄道道。通过控制玻璃含铁量,降低外来杂质等,效果不很明显。我公司3#窑在加大芒硝含量后,更易出棕色条纹。不得不停加配合料中碳粉,同时加入硝酸钠、砷锑澄清剂以提高玻璃氧化性,减轻黄色条纹的产生。同时在料道加搅拌棒搅拌也能减轻条纹。对于50～60m2的熔窑,由于长度较短(5～6m),因此料堆大部分在流液洞上方,在喷火口下面反而出现镜面,因此熔化后条纹更加明显。4把池后斜角砖纳入热窑放料法,学科不设其热压宽扁式窑很多运行一年甚至半年多就被迫停炉大修。主要有舌碹塌落、胸墙烧坏、蓄热室堵塞、熔化气泡不能消除等方面的原因。改进措施:⑴舌碹由电熔镁砖改成电熔再烧结莫来石砖、烧结刚玉砖或电熔锆刚玉砖。⑵把胸墙加料改为在池壁上设一小池,宽×长=400mm×800mm,里面形成一斜面延伸到池壁内斜角砖之上,避免胸墙及加料机烧坏现象,同时加料口位