高帅 徐慧 张红涛
中国石油天然气股份有限公司华北石化分公司 河北 任丘 062550
摘要:焚烧回转窑作为我公司污泥焚烧装置关键设备,其运转率的高低直接影响到公司整体经济效益。由于回转窑长期处在动态作业下,其设计、机械设备、施工、选材、运维等因素都影响着回转窑的运转率,但随着设计、机械设备、施工、运维的日益成熟,回转窑衬里的使用寿命决定了回转窑运转率高低,如何延长焚烧回转窑衬里使用寿命保证正常生产,已成各厂家高度关注的重要事情。
关键词:污泥焚烧;回转窑;衬里;预制块
我公司污泥焚烧装置2013年投用,设计处理量为1800kg/h,主要对污水处理场等上游装置产生的污泥废渣等进行焚烧处理,焚烧装置的长周期平稳运行直接影响到企业整体经济效益。由于回转窑长期处在高温动态作业下,其设计、机械设备、施工、选材、运维等因素都影响着回转窑的运转率,但随着设计、机械设备、施工、运维的日益成熟,回转窑衬里的使用寿命决定了回转窑运转率高低。下面对我公司污泥焚烧回转窑使用的内部新工艺衬里--新型预制块和浇注料施工工艺进行浅谈。
1.污泥焚烧回转窑相关概述
大概工艺:回转窑将从回转窑窑头送入的污泥,在回转窑窑尾处的火焰进行炉内干燥、热解、高温燃烧,控制温度在650℃至850℃之间,产生的灰渣随着窑体的转动,自动汇集至出灰口(我们把回转窑的进泥口称作窑头,出灰口称作窑尾)。我们公司污泥焚烧回转窑外直径2400mm,内部衬里厚度为350mm,窑体总长度16000mm,窑头高于窑尾整体与水平面成2.5°夹角,总重量为136638Kg。
2.污泥焚烧回转窑新衬里工艺应用背景
我公司污泥焚烧回转窑内部衬里之前为刚玉莫来石耐磨浇注料衬里,2020年6月我公司污泥焚烧装置检修拆检回转窑发现南侧托轮位置内部衬里损坏严重无法运行,由此我公司采纳了温县联合耐火材料有限公司提供的新型预制块和浇注料施工工艺对回转窑衬里检修,主要修复位置为回转窑内南侧托轮位置南北两侧大约4米长整周。(如图1所示)。
图1
3.新工艺衬里的工艺材料组成
主要组成:预制块、轻质块、锚固钉和刚玉莫来石耐磨浇注料。
4.新工艺衬里施工工艺
回转窑衬里采用预制块加浇注料的方式,将回转窑周长衬里共分为34份,预制块17份,上宽175mm,下宽220mm。浇注料17份,上面宽150mm底面宽261mm。
(1)按照基准线砌筑预制块,预制块与窑壁之间、以及预制块之间座泥填充量达到95%以上,再进行预制块支脚与窑壁焊接。(图2)
(2) 在两条预制块之间画线,间隔250㎜焊接锚固钉,锚固钉中心线和间距偏差<±10㎜,锚固钉底部和筒体横线双侧满焊并清除药皮。(图3)
(3) 在锚固钉间砌筑轻质块,轻质块下座泥填充量达到95%以上。(图4)
(4) 最后用浇注料浇注施工,完成后视环境温度要自然凝固。填补浇注料的施工应逐条进行,每条浇注料的施工过程也必须一气呵成。震捣时间和震捣面积要控制准确,搅拌好的浇注料必须半小时之内用完。(图5)
4.新型工艺衬里优点
预制块的结构及浇注料浇注工艺,有以下优点:
一、预制块在出厂前已经在稳定的高温条件下进行了焙烧,经焙烧后的预制块基本不含水分,在烘窑过程中只有浇注料现浇部分有水分排出,因此留下的膨胀缝只有过去的一半; 焙烧成型的预制块升温过程中伸缩均匀,不易造成不规则裂纹。
二、预制块底部两侧均有不锈圆钢露出来,便于与回转窑内壁直接焊接,保证预制块能够在窑体发生轻微振动时不脱落。
三、预制块两侧中部有凹形槽,在现场浇注的浇注料填实槽内。这样凹凸部分起到了阻挡物料的冲刷,有利于回转窑衬里寿命的延长,提高设备的利用率。就施工而言,由于预制块在施工过程中起到了模具的作用,不需要其他模具可现场砌筑,既简化了施工工序,又节约了施工时间。
通过新型预制块与浇注料现场浇注相结合这一新工艺的应用,能够大大延长回转
窑衬里的使用寿命。当然,影响衬里寿命的因素是多方面的,在用预制块和浇注料新工艺应用时,还要从回转窑设备的安装、衬里选用浇注料的档次选择及衬里浇注料施工质量的控制、烘窑升温的控制、使用过程中的调整等诸方面进行有效地控制。只有将影响使用寿命的各个关键点都控制好了,才能有效地延长衬里的使用寿命。
参考文献
[1]国内外石油污泥处理技术研究进展[J]. 郭绍辉,彭鸽威,闫光绪,杨双春,陈春茂. 现代化工. 2008(03)
[2]循环流化床污泥焚烧一体化工艺的研究与应用[J]. 贠小银,吕清刚,那永杰,矫维红,贺军. 环境工程. 2007(04)