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机械应力、热应力和化学侵蚀对回转窑窑头耐火材料的影响

发布日期: 2019-12-31 16:49:18    阅读量(110)    作者:张红

对回转窑运行实践的结果表明,机械应力、热应力和化学侵蚀是造成窑头耐材损坏的3种基本方式。机械应力是由于筒体变形和砖的热膨胀作用引起;热应力是由于过热和热震作用引起;化学侵蚀是由于熟料硅酸盐以及碱盐的侵蚀作用引起。其中,机械应力是最为重要的损坏因素。

为有效降低机械应力,笔者曾先后试用过低碳钢、不锈钢和镍锫钢等材料制成的窑头筒体和筒体护板,其组合不少于十余种,但实际的使用效果一直都不佳。造成此现象的主要原因是窑头筒体受长期高温焙烧的影响,加上各焊接件在使用过程中受热变形不均.最终导致窑头耐材随着窑头圈铁的变形产生了裂纹,时间一长窑头耐材极易脱落。针对上述问题,采取了如下改进措施。

1)改进筒体窑头结构。

为保证结构的可靠性,将原来由153个零件组装的筒体窑头改为由12件半径为2045mm的护板组成的筒体,并把密封筒改为喷淋水冷却筒,使筒体降温;原伸入热烟室内的筒体长度由1100mm缩短为550mm,以减少热传导。

2)加强筒体窑头护板结构强度。

一般的窑头结构由筒体、护板(见图1)和浇注料组成,筒体、护板两者由4颗螺栓联接固定在一起形成整体。实践证明,筒体窑头变形大、护板螺栓松动是浇注料脱落的重要原因。为了加强筒体窑头护板结构强度,设计制作了108件不锈钢增强锚固钩,焊接在窑头护板上,增大了耐材与窑头钢构件的连接面积和强度。锚固钩与窑头钢构件的连接如图2所示。

图1 护板结构

图2 锚固钩与窑头钢构件的连接

3)改进窑头密封效果。

在烧结矿煅烧工艺过程中,窑头所处位置极为特殊,并且随窑体快速转动,遭受温度冷热更替快速变化的影响,该部位的密封是生产中需要重点关注及维护的部位。原鱼鳞片安装采用螺栓紧固后,用钢丝绳拉紧,长时间运转后,受高温影响,钢丝绳松动、失效,造成鱼鳞片松动,起不到窑头密封的作用。为保证窑头密封的效果,对窑头的鱼鳞片进行了改进:鱼鳞片增设环状铁环。并加装拉簧装置,如果出现松动,可以调整拉簧来对钢丝绳进行拉紧,保证窑头密封效果。

4)改进窑头冷却效果。

设备长期使用后,其冷却效率有所降低,为此,在不影响回转窑转动的前提下,对现有的冷却风支管进行了加长,使冷却风机产出的风能够及时进入冷风罩内,以对窑头部位进行均匀冷却,保证窑头的冷却效果。

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