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浇注料脱落导致旋风筒下料管堵塞事故的处理及预防措施

某公司预分解窑熟料生产线,采用Φ4.8m×72m回转窑,斜度4%,三档托轮支撑;五级旋风型悬浮预热器(4+2+2+2+2),高效在线喷腾型分解炉。正常生产期间回转窑喂料380t/h,fCaO0.8%~1.5%之间,入窑生料分解率为95%左右,C1筒出口负压3800Pa,废气温度318℃,回转窑系统煅烧正常。该生产线曾发生一起因浇注料脱落而导致C5旋风筒下料管堵塞事故。本文对该事故现象、原因及处理进行介绍,并提出预防措施。

事情经过

2月20日8:05中控室操作员发现预热器南侧C5旋风筒椎体、下料管同时出现正压现象,立即通知岗位上去进行检查,同时回转窑进行大幅度减料,由原来正常的380t/h减到200t/h,8:07该下料管温度由原来的870℃降到845℃,烟室温度增长较快,由原来的1100℃增长到1140℃,8:08中控室操作员直接对回转窑进行止料操作,8:12现场岗位回复南侧C5旋风筒椎体与下料管堵塞,翻板阀不动作。

原因分析

根据南侧C5旋风筒下料管堵塞问题进行查找、分析:

(1)中控室操作:南侧C5旋风筒下料管堵塞前回转窑运行正常,窑喂料量控制在380t/h,分解炉出口温度控制在890℃,窑尾烟室温度控制在1100℃,窑转速3.8r/min,游离氧化钙含量正常,为0.92%,预热器系统参数正常,无塌料或温度、压力瞬间变化情况,说明中控室操作合理。

(2)从现场清理出来的浇注料照片(见图1)来看,浇注料表面完好,磨损量较小,但是锚固件却全都被侵蚀损坏了,说明有高温气体进入内部长期高温腐蚀锚固件,最终使其脱落堵塞下料管。

图片

图1 现场清理出来的浇注料照片

(3)脱落的浇注料表面上有三个锚固件,锚固件间距太宽(350mm左右),数量明显不足,从该方面可以看出在耐火材料施工过程中的存在质量问题。

(4)系统慢慢冷却后,打开南侧C5旋风筒入孔门,用强光手电进行检查,发现脱落处的浇注料正好属于南侧C5旋风筒进风口位置(损坏面积约1m2)。查阅历史维修记录,发现该处确实进行过局部挖补维修工作,同时观察到脱落处的浇注料与周围浇注料未进行有效地隔离(即没有贴硅酸钙板,浇注料直接与外壳体进行接触)。系统长时间运行,高温气体就会从浇注料新老接茬处的裂纹进入内部侵蚀锚固件,锚固无效至浇注料脱落,堵塞预热器。

处理过程

旋风筒的主要作用是分离、收集物料,使从上而来的物料均匀送至下级旋风筒内,当旋风筒椎体或下料管出现堵塞时,物料就无法正常完成输送工作,导致生产系统被动停机处理堵塞故障。无论是什么原因产生旋风筒下料管堵塞,那么在处理故障时,都将是非常具有危险性的,需要在做好安全防护工作的前提下,统一指挥,才能安全有序地开展进一步处理工作。

由于中控室操作员判断较为及时,对南侧C5旋风筒椎体与下料管堵塞事故作出了快速止料的做法,堵塞时间为3min,旋风筒椎体内物料不是太多。本次处理过程统一由第一责任人生产调度长安排进行。

(1)设置安全防护警戒区域,堵塞位置在预热器塔架南侧三层及三层半位置,三层以下禁止人员通行,拉上警戒线,设专人看护。作业人员乘坐电梯坐到四层后,往下走一层或半层接受工作安排。

(2)中控室操作员将系统拉风拉大一点,防止负压过小出现窜料烫伤事故,各系统操作人员严禁私自调整系统风量。现场人员根据风向,站在上风口处,进行清理工作。每次处理过程中只允许2人进行,其他人员不允许靠前。

(3)首先将下料管处的空气炮进行反复吹打,活动翻板阀无效,说明使用空气炮不能解决问题,于是将空气炮进行断电、放气。将翻板阀下面的人孔门打开,在打开检查孔门前,人员严禁站在正对面,要侧方位站着,发现翻板阀下面没有物料堵塞,说明物料是卡在翻板阀这里了,然后关闭该处检查孔门。打开翻板阀上边约有1m处的检查孔门,发现里面全是物料,堵塞得严严实实。然后使用高压水枪进行清理,该项工作非常危险,所以每次只允许一个人穿戴好高温防护用品以后才可以工作,使用高压水枪将下料管与椎体物料清理干净以后,在处理下部翻板阀位置时,里面感觉有硬块,不是结皮,怎么也打不动,由于翻板阀之上只有一个检查孔门,无法看清堵塞物,于是使用氧气、乙炔、风镐将翻板阀阀芯部位打开一个清料孔(400×400)发现里面堵塞的居然是浇注料块,然后继续开大清料孔将内部堵塞的浇注料完完整整地拿了出来,见图1。

堵塞工作处理完毕,将下料管开孔处进行修复焊接,活动各级翻板阀,系统处于负压状态,做预投球试验。

(4)清理工作完毕以后,将事故处理现场卫生区域进行打扫,做到工完场清,保持生产现场整洁。

为减少系统停机处理时间,我们决定不直接对该处损坏的浇注料(约1m2)进行内部维修,采取外部维修工作方式修补。首先将损坏浇注料部位的外壳体使用气枪切割掉,然后将现有牢固浇注料内部的硅酸钙板进行挖除(横向深度100mm),内部填充浇注料。然后使用厚度8mm的木板进行支模,在支模的同时进行外部铁板(铁板上要焊接锚固件)的逐步焊接工作。铁板不要全部焊接,在最上边预留出50mm间隙,这个间隙用于灌注浇注料,由于面积较小,该作业区域内不贴任何硅酸钙板,待浇注料灌注完毕以后,进行烘干作业,最后逐步进行系统升温运行,待回转窑运行平稳以后,将50mm间隙填补。

预防措施

(1)中控室操作方面:虽然本次操作员处理问题较快,只用了3min就将回转窑进行止料,但是旋风筒内部还是存在有大约10余吨的生料,为处理清堵工作带来的一定困难。为保险起见规定:只要发现预热器旋风筒椎体与下料管同时出现正压,且下料管温度与烟室温度出现变化,中控室操作员有权立即对回转窑进行止料,然后再通知岗位检查及汇报相关领导,缩短堵塞后的下料时间。


(2)施工质量管理方面:选用有资质的生产施工队伍,签订施工质量保证期。对于耐火材料的施工要严格执行甲方提供的耐火材料施工规章制度进行,对于违章操作、野蛮施工、不听正确指挥的立即进行清退离场。浇注料局部挖补施工时,首先将损坏部位进行清理得干干净净,锚固件焊接间距要严格控制在200mm以内,锚固件焊接牢固,硅酸钙板的粘贴要使用粘接粉,硅酸钙板表面沾有防水剂,硅酸钙板不要全都贴满整个更换损坏区域,在浇注料新老接茬处留有50mm,然后再进行支模打浇注料,这样可以防止出现窜风现象。浇注料的搅拌要正确使用搅拌机,不管使用多少浇注料,都要使用搅拌机,禁止使用铁锹人工拌料,浇注料的加水量要严格听从耐火材料生产厂家技术人员的指挥工作。

(3)质量验收方面:在耐火材料施工过程中,甲乙双方技术人员要全程跟踪施工进度与施工质量,对锚固件焊接不牢固、点焊、单边焊、焊条型号不正确的要及时纠正。锚固件焊接要整齐、间距合适,硅酸钙板粘接牢固,打浇注料过程中正确使用振动棒振捣。浇注料施工养护完毕以后,不管什么位置一定要拆除模具,检查浇注料施工情况,检查是否有打空、硅酸钙板脱落、浇注料不凝结、气孔较多等等情况。对于施工出现的质量问题,严格执行重新施工,保证质量完好。

(4)人员素质方面:施工队伍人员、甲方技术人员在耐火材料检修过程中,安全与质量是我们的第一站位思想,在保证安全施工的前提下,做好质量施工与监督任务。不同工作岗位人员肩负着不同的使命,我们要秉持较高的责任心,对生产企业负责、对施工单位负责、对施工过程负责、对我们自己负责,要体现出技术人员的素质。

结 语


本次旋风筒下料管浇注料锚固件侵蚀损坏脱落导致下料管堵塞事故,操作员在3min内止料;检查与抢修严格按照预案进行,确保过程安全。这是一次及时有效的事故处理案例。

对于预分解窑水泥熟料生产线来说,预热器旋风筒下料管堵塞问题比较常见,无论是烧结堵塞、塌料、还是异物堵塞等,都将为生产企业带来较为严重的负面影响,这需要我们在日常工作中综合考虑,提前预防,从根本思想意识上杜绝预热器旋风筒下料管堵塞事故的出现,进一步降低事故率。


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