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玻璃窑炉运行中容易出现的异常问题

作者:奥固鸿已有:N多人关注
玻璃熔化池炉是玻璃厂的心脏,又处在不间断的动态高温运行之中,每个从事窑炉热工管理的工程技术人员都希望窑炉在高温下不停产连续运行,直至耐火材料充分蚀损不能再继续保证正常生产为止,进入停产拆炉大修,完成窑炉的一个使用周期。但在生产实践中,总是存在着诸多因素影响生产的连续运行,如机器设备的检修更换、燃料的不稳定性、班组操作水平的差异、窑炉的正常损坏、烟道系统的积水、积灰堵塞、甚至缺水停电等等因素都会造成停产。
窑炉运行中的异常情况多种多样,显而易见的比较容易分析判断,但往往很多时候是内部系统故障,整个系统环境处于高温状态,看不见摸不着,需要用丰富的实践经验加以分析判断,才能找出问题所在并正确处理。如果分析判断和处理不当,不但不能消除故障,还会造成事故的扩大化,甚至带来严重的后果。本文就我们对实际工作中蓄热式马蹄焰玻璃池窑运行中的一些异常情况进行分析。
1 熔化池炉温疲软、提温困难
排除窑炉设计缺陷和燃料的因素,在蓄熔比、换热传热面积足够的正常情况下,若窑炉运行一段时间后,炉温异常疲软,达不到正常生产所需温度,从窑炉方面应考虑内部结构是否发生了破坏。
1.1蓄热室十字墙出现缝隙穿火
在蓄热室的修建中,普遍采用下部粘土砖、中部高铝砖、上部硅砖的耐材砌筑结构形式,以节省建造费用。由于硅砖荷软温度远高于粘土和高铝耐材,窑炉运行一段时间后,往往发生中、下部耐材蠕变软化下坠,从而造成十字墙出现缝隙穿火,尤其是蓄热室运行温度较高且粘土、高铝耐材砌筑部位较高的窑炉更易发生此种情况。此外,窑炉砌筑时预留的膨胀缝未胀满也会存在缝隙。
若缝隙出现在两个空气格子体之间隔墙,情况还不算很严重。如果在空-煤格子体之间隔墙出现缝隙,由于压力差将会发生部分煤气和空气提前在进气侧蓄热室内混合燃烧,从而造成进气侧空气或煤气格子体温度异常升高,进入炉内燃烧的有效成分减少,窑炉熔化部温度就会疲软。此种情况若发生在单侧,则进气侧格子体温度异常升高,炉温疲软,换火后又恢复到正常炉温;若两侧空-煤格子体墙都有缝隙穿火,则两侧格子体温度都异常升高,换火也不能消除熔化部炉温疲软现象。
如果十字墙缝隙出现在两个煤气格子体之间,则会发生进气侧煤气一部分从隔墙缝隙经另一侧煤气格子体跑掉,导致进入炉内燃烧的煤气量减少,也使熔化部温度疲软,难以达到正常炉温,且由于窑炉废气中的过剩空气和从缝隙短路跑掉的煤气在另一侧煤气格子体内燃烧,造成排气侧煤气格子体温度异常升高现象,并且随着穿火缝隙的不断扩大,排气侧煤气格子体温度会越来越高,甚至达到接近熔化部的温度,此种情况换火也不能排除炉温疲软问题。
无论是空一煤或煤一煤格子体墙出现缝隙穿火,都将带来炉温疲软、格子体温度异常升高现象,而且是恶性循环,缝隙越来越大,格子体温度越来越高,发展到最后只有停炉检修,挖补堵漏,才能彻底根治。
1。2舌头拱垮塌
由于小炉是整座窑炉热负荷最高的部位,加上高温气流的冲刷、回头飞扬粉料的侵蚀,往往造成喷火口结构的提前损坏。舌头拱处于小炉热负荷的中心,窑炉运行一段时间后往往出现舌头拱部分垮塌的现象,从而加大了小炉预混室的距离。空、煤气提前混合更增大了小炉的热负荷.进人熔化池内燃烧的火焰会变短,而且由于垮塌的舌头拱耐火材料堆积在小炉底板上,改变了喷火口火焰的走向,往往造成火焰上飘不能直射玻璃液面。若在大碹顶拱用热电偶测温,则会在仪表上反映炉温升高,但玻璃熔化质量却反而有所下降的现象。此时可打开小炉侧墙预留的事故处理孔,清除小炉底板上堆积的垮塌耐火材料,保持小炉通道的畅通,可缓解矛盾,待到窑炉停炉大修时恢复舌头拱结构方可彻底解决问题。
1。3交换器故障
对于跳罩式交换器,其钢结构浸泡在水中的部分使用一段时间以后就会被腐蚀变薄,尤其跳罩和通口水线部位极易蚀穿,造成漏气漏水。通口蚀穿漏水容易被发现,注水不满即是征兆;但如果跳罩蚀穿漏气,由于处在交换器内部,所以很难被发现,这种情况会造成部分煤气或空气从跳罩蚀穿部位经总烟道抽走,致使进入炉内燃烧的煤气、空气总量减少,也会使炉温疲软,提温困难。定期检查更换跳罩和焊补通口即可消除此故障。
2 窑压异常升高
玻璃窑炉的窑压由烟道闸板进行调控,一般应处在微正压状态下运行。若窑压升高,将会带来窑炉耐火材料的加速损坏,从而大大缩短窑炉的使用寿命。在窑炉各项操作运行指标未改变的情况下,如果窑压异常升高,则应考虑烟道积水、积灰堵塞、格子体堵塞等问题。
对于烧发生炉煤气的玻璃熔窑,煤气中带出物较多,加上回头飞扬粉料在格子体材料上的粘附,往往造成窑炉运行一段时间后,煤气格子体堵塞,从而造成排气不畅、窑压升高,而且是持续升高的现象。在地下水丰富的地区或突降暴雨的季节,往往发生地下烟道积水堵塞造成窑压的突然升高现象,此时动用排水泵抽除积水即可解决。对于因格子体积灰堵塞造成窑压升高的问题,则要用压缩空气或蒸汽吹扫,在回头走废气侧格子体墙上打开吹扫孔,用压缩空气或蒸汽逐层吹扫清通堵塞的格子体。对于因烟道积灰堵塞造成排气不畅、窑压升高问题,则要定期人工清理积灰消除堵塞,才能保证窑炉的正常运行。
3 换火温度差异
对于蓄热式马蹄焰熔窑,正常运行时每隔半小时左右要进行一次换火操作,改变蓄热室进气和排气的万向。换火时窑炉熔化部和蓄热室温度会发生一定的波动,窑炉正常运行中蓄热室上部的温度变化近似正弦曲线和余弦曲线,熔化部温度变化近似锯齿状的曲线。
如果在一个换火周期和另一个换火周期中,窑炉熔化部和蓄热室上部温度变化与正常运行差异较大,除前述十字墙出现缝隙穿火、交换器蚀穿故障等情况外,还可能有交换器底座的故障问题此故障比较隐蔽,不易被发现,往往造成分析判断错误。
交换器底座与烟道耐火材料之间的接合面应保持气密状态,但由于材料膨胀的差异和高温气流的腐蚀冲刷等原因,往往造成交换器钢结构底座与耐火材料接合面A点或B点产生间隙。若A点产生间隙,当跳罩置于左侧,右边支烟道进煤气或空气时,就有部份煤气或空气从A点间隙短路直接进入总烟道抽走,造成进入炉内的煤气或空气减少,从而在该侧换火时炉温降低,反之若在B点产生间隙,煤气或空气短路亦然,从而造成换火温差。此种情况的换火温差与蓄热室十字墙出现缝隙穿火产生的温差不同,十字墙缝隙穿火产生的温差伴随着蓄热室格子体温度的异常升高,而交换器底座缝隙短路造成的换火温差,蓄热室温度变化不大,仅以总烟道温度有所升高为明显标志。以窑炉实际运行时蓄热室和熔化部温度变化曲线与正常运行的温度变化趋势对比即可判断窑炉异常情况发生在何处。
若交换器底座出现缝隙短路时,解决的办法只有停止输送煤气或空气,待烟道温度降低后进入垣塞堵住A点或B点缝隙,才能消除换火温差。
4 玻璃液脏料
近年来随着原材料成本的攀升,各地厂家都在大量引入外购废玻璃掺入到配合料中以降低生产成本。由于外购废玻璃中瓶盖、瓷片等各种杂质很多,也不能保证彻底清洗和检选干净,再加上窑炉耐火材料的剥落,久而久之,在熔化池内积累了相当数量的杂质,尤其含铁杂质密度较大,沉淀于窑炉底部且又多含着色成份,从而形成窑炉底部的“脏料”层。正常情况下,该层炉底“脏料”附着在池底几乎不流动,不会对产品带来明显的影响。但如果炉温发生忽高忽低的大变动,就会造成炉内玻璃液的异常流动,池底“脏料”会随玻璃液的异常流动而一股一股随玻璃液流带出进入料道,从而使玻璃制品产生明显的“脏料”缺陷。要消除产品“脏料”缺陷,外购废玻璃检选清洗干净是前提,窑炉温度稳定是保证。
玻璃窑炉一旦因异常情况停产,炉温的急剧升降将会造成窑炉耐火材料加速损坏和缩短窑炉的正常使用周期。因此,如果生产出现异常,工程技术人员应迅速判明原因,找出问题所在并尽快处理,将窑炉的损伤降到最低限度,才能保证连续生产并充分延长窑炉的使用寿命。

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