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    2022-01-25 08:18:09 来源:水泥人网

    注意!水泥厂窑断了!原因竟是……

    天寒地冻的日子,北方多区域已经开始停窑放假,南方区域也出现多雨潮冷的天气,寒冷、潮湿对水泥生产关键设备大窑的保养极为不利。

    资料图:拆旧建新
    水泥行业秋冬季断窑、裂窑事件时有发生

    盘点水泥行业曾裂过的窑,让人不寒而栗。遗憾的是,因为各种各样的原因大部分事故都缺乏系统的分析资料。据水泥人网不完全统计,近年来,国内连续发生数十起水泥窑体断裂事故,给各大水泥企业造成了较大的经济损失。

    2021年12月,山东某水泥企业Φ4.0×60m,2500t/d生产线回转窑窑体断裂。

    2021年1月,陕西某水泥企业Φ4.0×60m,2500t/d生产线回转窑窑体裂缝。

    2020年9月,福建某水泥企业Φ4.8×74m,5500t/d生产线回转窑窑体裂缝。

    2018年1月,山西某水泥企业φ4.8×72m,4500t/d生产线回转窑断裂成三段。

     

    新疆某水泥厂,Φ3.0m×45m、700t/d预分解窑,1981年6月投产,每次换砖都能发现0.2mm~0.7mm厚的腐蚀层,1987年大齿轮处筒体出现700mm长的裂缝。

    新疆水泥厂,Φ3.0m×48m、800t/d预分解窑,1983年投产,1989年窑过渡带大齿轮附近出现窑筒体开裂。

    冀东水泥厂,Φ4.7m×74m、4000t/d预分解窑,1983年11月投产,1988年2月发现窑筒体距窑口31.6m处冒灰,检查发现有多条裂缝。

    新疆水泥厂,Φ4.0m×43m、2000t/d预分解窑,1992年投产,2008年1月发生自二档轮带至窑尾节处窑体断裂、窑尾节掉下窑台的重大事故。

    2013年以后,又相继发生了多起窑筒体断裂的恶性事故,现场惨不忍睹。

    上述这些事故很难说是设备制造厂选材不当造成的,也很难排除原料中有害成分对窑筒体的腐蚀影响,钢材在使用中变质的可能性也有,操作人员的操作不当也存在。而这些对于水泥企业均属重大设备事故,无论是裂缝还是窑断裂,对于企业而言都是不小的损失。

    大窑断裂、裂缝原因种种
    人为原因

    有企业相关人员提出,企业窑体裂缝了,主要原因不是员工没有维护到位, 而是领导为了生产,不愿意换设备,停的时间长了也不好,只能抢修,秋冬季寒冷天气,筒体温度没降下来之前,必须要慢转,但是领导为了抢修时间,没有慢转,使得轮带与筒体硬对硬的拉扯,导致窑体撕裂。

    以2021年1月陕西某企业的窑裂事故为例,窑筒体从二档纵向开裂到一档。一二档窑里面有窑皮和窑砖保护筒体,所以被有害元素长期腐蚀以及中控员错误操作的可能性不大;急停的可能性也只能是在窑系统突然断电,或是系统电机、传动系统出了故障才有可能发生。

    应力集中的原因

    窑体突然裂缝或断裂更多可能是应力集中的原因。所谓应力集中是指物体中应力局部增高的现象,一般出现在物体形状急剧变化的地方,如缺口、孔洞、沟槽以及有刚性约束处。应力集中能使物体产生疲劳裂纹,也能使脆性材料制成的零件发生静载断裂。

    窑体钢板材料的原因

    筒体制造过程中存在宏观的、肉眼可见的裂纹,理论上工程材料中的各种缺陷可近似地看作裂纹,裂纹起裂的原因有以下几种:在机械应力、热应力和腐蚀气体环境下出现低应力断裂问题;再有就是为了工程方面的需要,裂纹的结构被硖坏;在—定载荷下,可允许结构含有多大裂纹;在结构裂纹和结构工作条件—定的情况下,结构还有多长的寿命。从钢材本身来看,我国虽是钢铁大国,却一直奋斗在变成钢铁强国的路上。

    维护不当的原因

    此前山西某企业窑筒体断裂,有分析原因称是因停窑时天气太冷,窑筒体冷缩被“冻裂”。福建某企业窑筒体断裂,又有说因天气潮湿,窑体被腐蚀。于是行业内给大窑穿“棉袄”的,给大窑“搭凉棚,打雨伞”的层出不穷。

    部分窑体、轮带在运转一段时间后发现孔洞,只好停下堆焊,但稍加打磨,就发现孔洞越磨越深。托轮上的故障就更不足为奇,不知道有多少窑因瓦温过高而花费大量财力与时间。致于前、后窑口的密封,很难满足不漏风的要求,称“十窑九漏”,也并不夸张。

     
    “红窑”处理不当的原因

    正常生产时段的临时性“停窑”对水泥生产企业而言是“重大事件”,回转窑因发生故障而停窑,一般来说经济损失都较大,以5000t/d熟料生产线为例,停窑一日损失就达两百多万。这还不包括企业管理费用和设备折旧费用。

    相关行业人士表示,任何停机和开机,都会导致温度的大幅度波动,进而影响耐火砖的使用,严重时甚至导致耐火砖爆头、开裂,造成“红窑”事故。而且,频繁开停设备,对设备的损耗远远大于连续开机运行,每次的启动都对设备的磨损,电气控制设施的冲击,以至于埋下隐患。 

    “红窑”事故。就是窑筒体钢板被烧红了,直接原因为窑内温度失控,间接原因可能是窑内耐火砖较薄或脱落导致。所以要尽量避免发生各类事故和故障,以减少停窑的次数和时间,这对稳定窑的热工制度,提高熟料的产量、质量,减少检修劳动强度,增加经济效益都有重要的意义。 

    也就是说,制定恰到好处的检修计划、对耐火砖、窑皮厚度的有效监控是避免“红窑”事故最直接的办法。但是,传统水泥生产企业全年无休,加班加点的生产水泥,出现水泥窑被烧红的情况较为常见。在水泥企业窑筒体温度过高失控的情况下,部分“经验人士”通常采用紧急处理办法,也就是用水枪直接给窑筒体喷水降温。

    据专业人士介绍,导致水泥窑筒体局部温度过高的原因或因窑砖变薄。窑砖变薄严重的会导致筒体本身钢板受热变红,若此时通过喷水降温,操作不慎严重的会发生窑体爆裂事故。

     

    所以,窑筒体过热时采取喷水降温的方式是各企业严格禁止的,如果已经出现局部温度过高或烧红,无法在窑运转的情况下降温的情况,需要紧急停窑,降温、换砖、挖补或更换部分窑筒体。

    相对较严重的情况下也可能出现筒体局部严重变形,无法砌筑耐火砖。更严重的比如出现裂纹,裂缝或者烧透了,出现“大洞”,无法通过上述方法修复的,就只能选择更换部分窑筒体了。

     
    窑筒体修复治表不祛根

    水泥人网曾报道过一例与此类似的窑体裂缝紧急修复的案例。当工程师给出内外同补方案时,企业相关负责人仍坚持仅从外部紧急修复,且表示待年底停窑检修时再换掉全部窑砖和裂缝处筒体。 

     

    相关行业专家表示,这种修补的方法,只是临时恢复生产的措施,不会坚持很长时间,内部窑砖不换,假以时日窑体可能还会再次出现问题。

    通常一条正常运转的窑筒体的寿命在40年左右。近两年发生断裂的窑体均不到这个年份。之所以出现寿命不足,未老先裂的窑体与窑运转不规律、超负荷运转、红窑不停、中心线偏离运转蹩颈、物料中有害元素侵蚀脆化变薄,以及应力集中与疲劳运转等不无关系。小编不禁要问,窑裂之症,何药解?窑裂之痛,何时休?

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