一窑筒体产生裂缝某水泥公司炼石水泥厂5号窑生产线设计规模为t/d水泥熟料，该线于年8月投产，全套设备引进丹麦史密斯公司五级旋风预热器+分解炉技术。年6月，因燃用无烟煤将线炉改为离线分解炉生产，但改造后窑工况稳定性差，离线炉漏料、塌料较频繁，能耗较高，熟料成本高。为了降低能耗，该厂对5号窑实施了一系列改造方案，其中与本文事故分析有关的两项是：将窑的最高转速提至4.0r/min（改造前最高转速3.1r/min）；将窑头缩口筒体3.5m长改为直筒，便于砌砖。5号窑改造工程于年4月21日开始至8月20日结束，8月31日投料试生产成功，至年10月已平稳运行一年多。但年10月中旬开始，5号窑筒体32m变径往窑尾方向20mm处筒体断断续续出现高温约有半个月，最高点峰值达℃，中控操作员及现场巡检人员均加强监控。10月26日15：48分，巡检工人发现窑内粉料从筒体裂缝处漏出来。立即停窑处理，避免事故发生。从窑筒体外观看径向裂开一条长mm～mm裂缝，冷窑后，到窑内检查耐火砖情况，窑内耐火砖向窑头方向发生位移，在窑筒体变径处约32m整圈都有不同程度缝隙，窑内砖缝为径向长（周长）约mm，轴向砖缝隙宽60mm，见图1、图2。图15号窑筒体表面裂缝图25号窑筒体内部裂缝砖与砖之间位移间隙二窑筒体裂缝原因分析2.1砖缝的产生现场观察后，该公司认为，窑筒体产生裂缝的起因在于砖缝的产生。预分解窑一般至少设置两道挡砖圈，而该厂窑内仅在距离窑口约1.2m处设一道挡砖圈。挡砖圈的主要作用：一是消除砖的轴向滑动；二是增强窑筒体刚度，减小筒体弯曲与变形。在《新世纪水泥导报》年第5期《回转窑内挡砖圈设置的探讨》一文建议预分解窑内应设置四处挡砖圈，后经与其他兄弟厂家了解相同产能的预分解窑一般至少两道挡砖圈，而该厂5号窑内仅设一道挡砖圈。5号窑改造后，窑速一般在3.5～3.7r/min，窑高速运行达到了“薄料快烧”的效果，窑本身有3.5%的斜度，耐火砖在窑内随窑高速旋转往窑头轴向滑动增大。窑速提高后未多增设一道挡砖圈，仅一道挡砖圈难以“顶住”窑砖向窑头滑移的“力量”，导致窑筒体变径32m处砖发生“分界”，形成砖缝。另外，为了便于耐火砖的采购与砌筑（原窑口异型砖），5号窑头缩口筒体3.5m长改为直筒，但未考虑到原缩口筒体对砖往窑头方向轴向滑动有一定的阻挡作用，此次窑内产生砖缝，缩口改直筒也是影响因素之一。当然，耐火砖的砌筑质量与挡砖圈焊接质量也不容忽视。2.2筒体裂缝砖缝形成于何时，不得而知。当砖缝形成后，粉料在砖缝内随窑旋转来回冲刷筒体，砖缝所对应的筒体长期处于较高温度下，在窑旋转产生的扭力及剪切力的作用下，出现裂缝。三解决方法(1)在筒体内、外破口，其弧长mm，用焊丝焊接。且因大齿圈靠近窑尾，窑运行过程中传动扭矩非常大，在裂缝焊接处沿窑径整圈增设加强筋，加强筋尺寸为××20，增加该处筒体刚度。如图3。临时处理该处裂缝于10月31日中班修复并投入生产。图3焊接完毕增加加强筋修复后的窑筒体表面(2)在大修时，在窑内原基础上多增设一或二道挡砖圈（烧成带保持10m～20m不设挡砖圈），减少耐火砖往窑头方向位移，并在砌筑新砖时，在每道挡砖圈空鼓位置填充耐火泥与耐火纤维棉并压实，杜绝物料再进入空鼓，避免窑内砖缝产生，物料进入冲刷而磨穿筒体。所焊挡砖圈必须在同一圆心上，不得歪斜。(3)加强对员工耐火材料施工通用规程的系统培训，提高员工在耐火材料施工过程中的质量监管能力。每次大中修更换耐火材料时必须指定专人进行施工过程质量跟踪，并做质量跟踪记录，特别是隐蔽工程必须详实填写，以备日后查询及作为责任人的处罚依据，促使质量监督人员提高工作责任心。(4)窑更换耐火材料时，必须对挡砖圈及筒体的焊缝和磨损严重的轮带垫板厚度实施检测，排除隐患。(5)在大修时，须检查与检测轮带与垫板间隙和磨损量，发现间隙超过允许值时，必须更换垫板或在垫板下加垫薄铁板，使轮带与垫板间隙达到设计要求。四结束语本次事故发生的根本原因：一是对窑内挡砖圈的作用认识不到位，二是对筒体异常高温熟视无睹。作为一线工作人员，应加强对运行设备的监控，对于筒体的异常高温，要及时处理，才是杜绝筒体发生重大设备事故的关键。
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作者：李光文马考红
来源：《福建水泥股份有限公司炼石水泥厂》
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