延长浮法玻璃熔窑使用期限的措施

　　摘要：针对浮法玻璃熔窑在超期运行过程中出现的一系列烧损现象，采用多种措施对窑炉进行热修，使窑龄延长一年多。介绍了在各部位进行热修的具体实施方法。


　　关键词：浮法玻璃；熔窑；热修

1  背景情况  

  

    窑炉的正确使用以及关键部位的维护、保养是延长窑炉使用寿命、延长全线设备使用周期、提高经济效益的根本。在窑炉后期，热修和维护的工作量会更大，如果维护和保养不及时，方法不创新，达到设计窑龄尚且是难事，更谈不上延长窑炉寿命。国内某浮法厂在窑炉后期，通过大胆创新的热修、热补以及工艺改进措施，使窑炉使用寿命延长了一年多，为其他浮法玻璃企业在延长窑炉使用寿命方面提供了宝贵经验。

   

    该浮法玻璃熔窑原设计窑龄为3年，至1999年初，已安全运行了3年2个月，超过了设计窑龄。运行期间，该熔窑先后经历过5次改色，其烧损状况及设备老化状况已严重危及到生产的安全与稳定，按常规计划必须进行冷修。为减少投资，降低生产成本，决定将该浮法线本届窑龄延长1～1．5年。  

  

    熔窑经过三年多的运行，池底、池壁及胸墙、大碹、格子体、小炉碹顶、蓄热室前墙、小熔化部顶碹等部位严重烧损，针对不同部位，采取不同措施，使该处的状况得以缓解。


2  技术措施

2．1  加固角铁解决池底砖缝变大的问题  

  

    上届冷修时，为节约成本，熔窑池底砖没有更换，当时，3#小炉之前的池底砖缝已大于20mm。在冷修期间专家对该情况作出鉴定：该浮法线以生产着色玻璃为主，本届窑期不能生产粘度较小的透明玻璃，以尽量减小玻璃液的流速，缓解对池底砖的冲刷。但本届生产中，需要将该熔窑的产品由翡翠绿玻璃改为海洋蓝玻璃。经实验测定，在高温时，海洋蓝玻璃的粘度比透明玻璃还要小，如果池底砖缝处理不当，极有可能在生产海洋蓝玻璃时发生池底漏玻璃液事故。为此在改色前确定了热点部位池底砖加固处理的方案。

    

    在池底砖缝较大的地方，按照图1所示方法用薄片铁砖将缝隙塞卡住，而后用角钢顶住薄片砖，为防止其掉落，角钢的两侧顶边与池底支撑钢板牢固焊接在一起。这样就有效地防止低粘度玻璃液从池底缝隙渗漏、跑冒。


2．2  加强冷却池壁及胸墙   


    由于窑后期烧损严重以及操作上时有发生的偏料等原因，料堆前后池壁砖已被冲刷得很薄，胸墙有多处的挂钩砖端头被烧断或下间隙砖透火，使得该处的支撑下巴掌铁以及托铁板因缺少隔离保护而直接暴露在窑内火焰之下，如果处理不及时或方法不当，极有可能因铁件部位(下巴掌铁、托铁板)烧损严重而引发窑体变形，最终导致小炉垛和胸墙倾斜倒塌而无法挽回。  

  

    使用风机吹风保护铁部件的传统操作方法，虽然能适当降低烧损部位的温度，缓解持续高温对加重烧损的风险，但是，在窑炉使用后期烧损较为严重的关键时刻，一般冷却风吹风保护的方案在此无济于事。所以采用在两侧池壁的间隙处架设压缩空气管路，并制作鸭嘴形压缩空气喷头直接高压吹风冷却，气压保持在2MPa左右，以阻挡火焰进一步烧损铁件；同时紧靠托铁板加装几排160×40×40(mm)的T字形水包，水压保持在1MPa左右，对该部位强制冷却。强化的双重冷却保护措施有效地降低了该部位的烧损。


2．3  冷却并直接修复大碹        

    窑后期大碹胀缝处烧损后透火较为严重。传统的热修操作是用热补料敷盖，这一方面操作难度较大，另一方面，由于操作过程容易造成热补料及碹顶外部的脏物掉人窑内，产生熔化过程夹杂物，直接影响玻璃板面质量。为保证玻璃板面的质量，采用传统热修方案是不合适的。为此，在大碹碹顶透火处附近架设冷却风箱或轴流风机，以改善操作环境。操作人员穿好隔热劳防用品，用“备用碹砖直接复碹”，既简便快捷，又经济实用。熟修效果良好，对正常生产几乎无影响。


2．4  疏通格子体    

    窑炉后期格子孔积溜速度快，堵塞严重，个别小炉格子体有局部倒塌现象，这不仅影响到火焰控制的稳定，而且可能因操作不慎而出现事态恶化，导致冷修提前。  

  

    对于格子体堵塞，采用技术上较为成熟的扒溜子和放长火高温熔融疏通法相结合的措施，以保证窑后期格子体内的气流畅通。传统的扒溜子方法为：采用可伸长、套接的钢管从蓄热室的底部通道内直接分段上下捅捣，该种方法对处理蓄热室的底部和中部的格子体堵塞较为有效，而对处理蓄热室上层格子体堵塞来说，操作难度大，处理效果也不太好。放长火高温熔融疏通法操作原理为：蓄热室格子体内堵塞物多为玻璃体与硫化物等其他物质的共熔物，利用其熔点较格子体砖材低的特点，将对面小炉的燃烧喷枪火焰放长，温度升高并控制在上层格子砖荷重软化温度以下，进而使格子体上层的堵塞物被烧熔后自然落下。扒溜子和放长火高温熔融疏通法相结合使用的措施可达到扬长避短、优势互补的效果，疏通格子体较为彻底，为稳定工艺控制提供技术保证。针对个别小炉(如热点部位的南3#、南4#小炉)格子体的局部倒塌状况，为了做到适时监控和减缓事态恶化发展速度，采取了如下措施：(1)加强巡检次数，(2)清理地坑内的掉砖，(3)关停南3#小炉助燃风和喷枪，一方面制止气流进一步冲刷局部倒塌部位，另一方面节约能源，杜绝无意义的浪费，(4)控制对面小炉(如北3#小炉)的火焰长度，严禁对面火焰过长而加剧格子体的烧损。


2．5  小炉碹顶  

  

    个别小炉由于碹顶烧薄，顶碹出现大面积发红，处理不及时，会严重影响窑炉的使用寿命。为了防止小炉顶碹烧穿烧塌，采取了与处理大碹胀缝透火同样的直接热复碹的方法进行热修，效果较好。


2．6  蓄热室前墙洞口的修补
   

    本窑期，在蓄热室前墙上部烧穿了一个大至300mm×700mm的洞口，这样的烧损状况在该厂窑炉热修史上是从来没有的。面对烧穿洞口面积大、操作空间小(小炉脖尺寸窄)、不便立足、无合适添补材料、无现成操作经验方法的状况，曾考虑聘请外国专家用喷射法热补，但需耗资80万美元，代价相对很高。该厂根据以往的热修经验，经过反复优选，采用“锆质热补料掺和粒度在3～l0mm的旧耐火砖砖渣”作为热补材料，为了解决操作空间小、不便热修操作的难题，在小炉的斜坡碹上临时搭一架子，使得热修操作人员可以方便地斜躺在架子上分段把墙打开，而后分段热补，最终很成功地将蓄热室前墙洞口补上，达到了热修效果。


2．7  小熔化部顶碹部位  

  

    玻璃品种改为海洋蓝以后，小熔化部碹顶熔融物、滴落物增多，造成玻璃表面碹杂物增多，次品量较高。应对措施是加强对窑压控制设备的维修，尽量减小窑压的波动；同时改进熔化工艺制度，使末对小炉(6#小炉)油流量控制由原来的7～8kg／min降至2～2．5kg／min，以求最佳火焰控制。从而使玻璃由于大夹杂物而选出的次品量由50000m2／月左右下降了一半多，同时流道部位的积灰速度也相应减缓，流道部位的吹扫频率也由原来的2～3次／月降低到1次，增产增效相当明显。


3  结束语    


    在熔窑后期采取综合的保窑措施，使得熔窑实际窑龄比设计延长了1年3个月。熔窑后期成功的热修经验表明：在玻璃窑炉运行过程中，采用科学合理的工艺制度是延长窑炉使用寿命的基础；持之以恒、切实有效的维护与保养是延长窑炉使用寿命的根本；善于创新、避免盲动、克服畏难心理，是进行窑后期热修操作和保证热修质量的关键。

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