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知识~窑车垫层框砖的设计与不重视会造成很大损失!

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-09-06 浏览次数:293
 窑车的框砖选择不当,不规范、不及时,会造成很大损失。强化窑车框砖的是保障窑车正常运转的重要手段。

  窑车就是隧道窑活动的窑底,框砖(又称“边框转”)又是窑车的重要组成部分。窑车整齐不整齐、长度、宽度合理不合理、窑车面平整不平整、密封效果好不好、隔热性能高不高等,都和框砖有很大关系。框砖一旦损坏,窑车也就不好用了,能耗、损伤也随之增大。所以对窑车框砖的设计、必须引起足够重视。

  窑车框砖及角砖的设计和制造要求及原则是:“头轻底重”,留有膨胀缝。许多厂家在窑车的框砖和角砖上没有给予应有的重视,有的甚至用普通的红砖来做,其结果是天天修窑车,不但对车面垫层材料损坏严重,而且也使车架及裙板损伤严重。有的工厂在新隧道窑投产不到一年,窑车就已损坏,严重地影响着产品和质量。所谓“头轻底重”也就是框砖和角砖的底部可做的大一些,以免松动歪斜。

  车面要平整,首先四边必须平整,那么四边就是控制窑车面平整的标准,四边框砖不平,就谈不上整个窑车面平了;

  窑车是不断循环运动的,在运动中,框砖要与窑墙尽量保持小的间隙,既要防止错误的风进入窑内,也要防止窑内火下窜,又不能碰到窑墙,这就要求窑车靠窑墙的两个长边,必须整齐一致;

  窑车宽边钢架外部,设有密封凹凸槽,该槽既起到密封、承载窑车之间顶力(推力)、也起到两窑车相接时的缓冲作用,更重要的是起到控制两窑车凹凸框砖相近但又不相撞,起到防止漏风、蹿火和造成框砖相撞破损。框砖一旦相撞,破损不可避免;

  窑车面在焙烧带要1000℃左右的高温,框砖也必须起到隔热作用,减少高温向窑车下面传热,所以选用框砖材料时,导热系数要低,否则会影响窑车钢件的使用寿命;

  窑车框砖随着窑车的运转循环,也在反复着从常温到1000℃左右的高温,再从高温到常温的过程。因此,窑车框砖必须要有良好的耐热冲击性能。

  窑车的重要性越来越引起人们的注意,有经验的厂家,从窑车的设计到建造都十分重视(窑车也是一项很大的投资,往往占到投资比例的30%左右),但也有的厂家往往不太重视窑车,认为砖是焙烧窑烧出来的,窑车只是起运载工具的作用,而忽视了窑车就是窑底的重要性。就设计来说,必须要考虑到窑车热胀冷缩这一特征,否则会给以后生产带来很烦。如某设计单位给A企业设计的7.3m窑车,窑车的面砖上没有设计伸缩缝,面砖与面砖之间又紧紧靠在一起,固定在框砖内,新车时看着很漂亮,但在焙烧窑内运行几个月后, 窑车的框砖就被面砖顶歪、顶断或顶掉。窑车的面砖在焙烧窑内会受到1000℃以上高温的“洗礼”,由于膨胀收缩的作用,面砖之间产生缝隙是不可避免的,加之窑车运行中的震动和风的作用,灰尘、 碎砖块,就会落在面砖的砖缝里,随着不断的膨胀收缩。面砖之间缝隙里所夹东西就会越来越多。仅靠清扫是很难清理干净的,所以面砖就向外移动,而框砖又被窑车的钢件固定死,这必然不断把框砖和角砖向外挤,结果框砖就被顶歪、顶坏和顶掉,更的是窑车两个长边会不断向外挤,不断摩擦窑墙,窑的内墙越擦越深,时间长了就会造成窑内墙倒塌事故。

  窑车的设计必须合理实用,从上图可看出,把面砖镶在框砖内,缝或设计的缝隙不合理,这样的设计就欠缺。在实际生产中不可能每一个循环都把落在砖缝中杂物清理干净,如果每一个循环每车都把面砖移开,把缝隙里夹的异物清理干净,工作量就会很大,这也不现实。所以窑车设计时就要简单实用,如不实用也就失去意义了,一般都是把面砖压在框砖上,这样也便于清理,就是重新摆放也好操作,即使面砖每个循环后都有不同程度向外移动,也是暂进式,只要不擦窑墙,就可暂时先不整理,比面砖镶在框砖里相对整修频率少且也简单很多。

  设计上虽没有预留伸缩缝,但制作单位责任心也不强。如某有名的窑车制作企业,对窑车制作和运用,经验是相当丰富的,就有义务针对设计不合理的问题向建设方提出整改方案,但是制作单位没有认真这样做,而是面砖与面砖、框砖与框砖、面砖与框砖顶在一起,几乎没有留伸缩缝,这样的制作能不把框砖(角砖)顶歪、顶坏、顶掉吗?所以窑车循环使用半年多就出现问题。

  及时维 护和。一旦发现框砖有被顶出的现象,就要及时采取措施,不要等到破损严重了再维修或,那损失就大了。再就A企业来说,窑车设计和制作中出现问题,由于没有及时,消减胀力,在使用中框砖不断的被顶歪、顶坏、顶掉,特别是窑车与窑车之间,两边相对的框砖,有的被挤出钢框外面,有的框砖上部挤出变歪,在两车接触时,密封槽还没有碰到,框砖先碰在一起,加之大断面窑都长,窑内存车也多,顶力相对也大,什么样的框砖也受不了这多少个窑车在一起的顶击力,框砖不被撞坏这才叫怪呢?现在该企业窑车已是破损不堪。发现框砖被面砖向外挤,如能及时割槽消减胀力,框砖就避免破损,不会造成大的损失,只不过花点人工费用而已,可以说后完全能达到合格窑车的要求。但该企业,由于对窑车重视不够,不及时采取措施,窑车在窑内循环半年多就出现严重问题。60%框砖不是相互撞坏就是被面砖、顶坏、顶掉,要换掉这60%以上框砖,也需要一笔不少的款额,既影响产量质量(如图2、图5),又加大支出。

  更不可思议的是,该企业窑车框砖出了问题,不找造成损坏的原因,而是把原因都怪到框砖上,说什么耐火框砖不如生铁做的边框(生铁围板,下同)结实,事实并非如此。再看另一B企业,用围板做的窑车如图6--8,这围板不是 也没能把窑车围好吗?反而围板在没用受到面砖顶的情况下,自己就首先变形严重,说明围板的抗胀力能力还不如耐火框砖。如果生铁围板再受到面砖的顶力,变形会更严重。这也反证了生铁围板的弊端。可见框砖或围板抵御胀力的作用是能非常有限的,特别是生铁围板受到高温本身就会变形,更不要谈什么抵御胀力的能力了,关键是在设计制作时要消减胀力。上所述,衡量框砖的好坏标准,不能尽看强度这一项指标,强度高的生铁围板不是也变型吗?如图6---8

  所以衡量框砖(含围板)好坏的主要指标是多方面的:耐高温,耐腐蚀,导热系数小,隔热性能好。在这方面生铁围板性能就比耐火砖差的多:

  生铁在1148度就开始熔化,可以说这时生铁就没有强度了,在此温度之前,生铁围板就早已不断变形扭曲,与耐火砖可耐1500度以上高温相比,生铁围板就差远了。

  每经过一次循环,生铁围板都会受到高温气体氧化和二氧化硫气体腐蚀见图6,每一个循环掉皮脱落不可避免,与耐火砖相比使用寿命会大大降低。

  生铁的导热系数是60w/m·k,而耐火砖的导热系数只有1.22 w/m·k,两则相差49倍,这样的生铁围板,向窑车底传热速度比耐火砖同样高49倍。虽然窑车框砖向窑车底传热量这方面没有详细的研究,但就导热率比耐火砖高49倍这一项指标看,热量的损耗就会很大。过多的向窑车底传热带来的害处是,一、不符合窑炉节能设计要求。窑车最基本的要求是窑车面与钢架结构要有隔热层,要有低的热扩散系数,而生铁围板与钢架结构直接连接起来,形成一个快速传热的导体,且上部直接在1000℃左右高温处,由于生铁围板导热系数比耐火砖高49倍,热量会迅速传到窑底,必然增大热量消耗,不仅浪费能源,由于能耗高,也给排放达标带来更大困难。二损耗加快。钢铁件在温度越高的中强度越低,氧化速度越快。那么窑车钢架结构包括裙板损坏就会越快,特别是窑车轮由于高温,强度会降低,磨损掉皮就越快,使用寿命会大打折扣。三降低窑车轨道使用时间,严重会造成轨道顶牛事故,导致窑车卡死在窑内。

  一般金属的保温性能不如非金属材料好,生铁导热系数比耐火砖高很多,自然隔热性能就不如耐火砖了,增大热量损耗那就是必然的。

  窑车的耐火框砖,一般在不受外力的撞击挤压下是不会损坏的,就A企业框砖损坏的原因看,主要是设计不合理,没有留出消减胀力的缝隙,只要解决了设计不合理造成胀力顶坏框砖问题,其他问题就迎刃而解了。

  原设计不合理的部分。在不影响生产的情况下,电器陶瓷分批窑车,把挤出、挤歪的框砖卸掉或回复到原位,把现有的框砖尽量用上,不够部分用耐火浇筑料自制或外购成品补充,这样会节约大笔支出。

  方案:一种是把面砖升高,使面砖压在框砖,保持面砖与原来垫砖高度一致。另一种是在窑车的框砖与面砖结合部割一道宽3--5cm缝,或把面砖掀起来,割掉3-5cm再铺上,留出缝隙,缝隙里面塞上耐火棉。由于窑车宽度达730cm,在窑车中间部分同样割3-5cm宽的井字型通长伸缩缝,塞满耐火棉。这样实际就留下了膨胀缝,消减了面砖在高温段对框砖的顶力,框砖就不会出现顶歪、顶掉、顶坏的现象,窑车的整理劳动强度也大大降低。还有一种是如果窑车面是浇注的,就要在与框砖接触的面上四边,依据窑车宽度割开3---5cm宽的缝隙,深度割透,塞上耐火棉,这样也就消减了浇注面对框砖的涨力。

  这几种办法不仅效率高,而且费用也很低,主要的支出是工人的劳务费。如果全部去掉框砖,改用生铁围板,是没有必要的,也是且弊大于的错误做法。

  窑车框砖被挤坏挤歪,首先要分析原因,解决问题。因为用耐火砖做框砖不如生铁围板强度高的想法,是不正确的;去掉耐火框砖,改用生铁围板,更是的错误方法。

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