耐火耐磨澆注料是工業(yè)生產(chǎn)最廣泛的一種不定型耐火材料,主要用于軋鋼加熱爐、煉焦?fàn)t等工業(yè)爐窯和在一些工作溫度不是很高而需要耐磨性較高的電站工程循環(huán)流化床鍋爐中作為鍋爐耐火澆注料使用的耐磨內(nèi)襯材料。
本文主要以520t/h的循環(huán)流化床鍋爐,在鍋爐的水平煙道,旋風(fēng)分離器,爐膛密相區(qū),返料器及點(diǎn)火風(fēng)道內(nèi)部分別布置了鍋爐耐火澆注料起到防磨內(nèi)襯的作用,文章主要講述鍋爐耐火澆注料是使用過(guò)程中的損壞、脫落、的原因并提出相關(guān)的防范措施。
一:鍋爐耐火澆注料的損壞原因
鍋爐燃燒室溫度一般控制在850~900℃,入爐煤粒度要求不大于8mm。造成其中內(nèi)襯損壞的原因大概有以下幾點(diǎn)。
(1)澆注工藝不良。經(jīng)觀察,耐火耐磨內(nèi)襯大量開(kāi)裂,開(kāi)裂處出現(xiàn)抓釘單面偏斜現(xiàn)象,根據(jù)此現(xiàn)象可以判斷出在施工階段工人用焊好的抓釘進(jìn)行折彎支撐模板。在施工結(jié)束后單面抓釘外漏。鍋爐啟動(dòng)后850~900℃的高溫物料通過(guò)耐火耐磨內(nèi)襯外露的抓釘傳導(dǎo)至外鋼板,造成耐火耐磨內(nèi)襯順著外露的抓釘開(kāi)裂。
(2)膨脹節(jié)處間隙預(yù)留過(guò)小。機(jī)組停運(yùn)后對(duì)鍋爐水平煙道,返料器至爐膛膨脹節(jié),外置換熱器至爐膛膨脹節(jié)分離器處膨脹節(jié)內(nèi)部進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部膨脹節(jié)耐火耐磨材料由于預(yù)留間隙造成壓斷及脫落。
(3)施工縫設(shè)計(jì)形式不佳,在分離器出口—對(duì)流煙道,分離器至返料器,返料器至外置床,返料器至燃燒室,外置床至燃燒室內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)膨脹縫設(shè)計(jì)形式不佳,需要對(duì)水平煙道轉(zhuǎn)向角應(yīng)力集中區(qū)域設(shè)置多道施工縫,以釋放應(yīng)力。
(4)烘爐不當(dāng)。烘爐期間未按升溫曲線圖要求及設(shè)計(jì)位置開(kāi)口,烘爐臨時(shí)開(kāi)口在烘爐后未完全密封焊,造成烘爐期間耐火耐磨內(nèi)襯中水分未完全排出,在外鋼板與耐火保溫內(nèi)襯分層,絕熱效果達(dá)不到外保溫不高于60℃的技術(shù)要求,現(xiàn)場(chǎng)局部超溫點(diǎn)主要存在烘爐死角區(qū)域,如分離器錐體下部,返料斜管膨脹節(jié),水平煙道轉(zhuǎn)相角處等,在首次點(diǎn)火中就造成耐火耐磨內(nèi)襯表皮脫落現(xiàn)象。
(5)機(jī)組停爐冷卻速度過(guò)快。鍋爐停爐后,為了及時(shí)處理缺陷,盡快啟動(dòng),工人在水平煙道處進(jìn)行了外接軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)冷卻,造成水平煙道長(zhǎng)墻(水平煙道無(wú)人孔門側(cè)為長(zhǎng)墻,水平煙道有人孔門側(cè)為短墻)大面積耐火耐磨內(nèi)襯脫落。
二:鍋爐耐火澆注料耐磨性能的優(yōu)化
針對(duì)鍋爐耐火澆注料內(nèi)襯材料損壞的原因,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)包括爐頂、出口煙窗、屏過(guò)、密相區(qū)、回料斜腿、外置床進(jìn)出口煙道、旋風(fēng)分離器(包括分離器頂、分離器進(jìn)口煙道、錐體頓號(hào),下降筒、回料閥爐墻等部位)、回料閥和點(diǎn)火風(fēng)道等部位耐火耐磨內(nèi)襯進(jìn)行了拆除,并采取了改造和優(yōu)化措施。
(1)鍋爐耐火澆注料工藝管理。在施工中嚴(yán)格按照施工驗(yàn)評(píng)進(jìn)行每步施工,在施工開(kāi)展前進(jìn)行工作部署,施工結(jié)束后進(jìn)行驗(yàn)收及施工中進(jìn)行階段檢查。嚴(yán)禁出現(xiàn)用抓釘代替模板托架行為。
(2)鍋爐耐火澆注料升級(jí)。點(diǎn)火風(fēng)道膨脹節(jié)耐磨耐火材料優(yōu)化:將點(diǎn)火風(fēng)原有膨脹縫30mm,根據(jù)熱膨脹分析優(yōu)化至40mm膨脹縫。點(diǎn)火風(fēng)道前區(qū)耐磨耐火材料總厚度由原有200mm優(yōu)化至300mm,包括高溫剛玉莫來(lái)石耐火澆注料厚度110mnm、莫來(lái)石保溫澆注料厚度150mm、陶瓷纖維板厚度40mm。點(diǎn)火風(fēng)道后區(qū)耐磨耐火材料總厚度200mm,保持原有設(shè)計(jì)厚度,包括高溫剛玉莫來(lái)石耐火澆注料厚度100mm、莫來(lái)石保溫澆注料厚度100mm。爐膛出口膨脹節(jié)耐磨耐火材料優(yōu)化:將原有爐膛出口膨脹縫50mm,根據(jù)熱膨脹優(yōu)化至60mm膨脹縫。
頂部耐磨耐火材料總厚度450mm,包括加鋼纖維鋯鉻剛玉耐磨澆注料厚度140mm,莫來(lái)石保溫澆注料厚度200mm,超輕保溫澆注料厚度100mm,超級(jí)絕熱復(fù)合板10mm。
左右側(cè)墻(長(zhǎng)、短墻)耐磨耐火材料總厚度436mm,包括加鋼纖維鋯鉻剛玉耐磨澆注料厚度120mm,莫來(lái)石保溫磚厚度116mm,超輕保溫澆注料厚度190mm,超級(jí)絕熱復(fù)合板厚度10mm。
底部耐磨耐火材料總厚度416mm,包括加鋼纖維鋯鉻剛玉耐磨澆注料120mm,莫來(lái)石保溫澆注料厚度186mm,超輕保溫澆注料厚度100mm,超級(jí)絕熱復(fù)合板厚度10mm。
我公司鄭州駒達(dá)耐材按照上述方案對(duì)鍋爐耐火澆注料進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)后有效地避免了鍋爐澆注料脫落和開(kāi)裂現(xiàn)象,延長(zhǎng)了鍋爐耐火澆注料內(nèi)襯材料的檢修周期