高永鋒 郭遠(yuǎn)飛 蘆東立

摘 要：本文介紹了在玻璃生產(chǎn)中頻繁產(chǎn)生的一種金屬黑結(jié)石，分析了其形成原因及主要對(duì)策措施，取得了良好效果，對(duì)同行企業(yè)有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：黑結(jié)石;冷卻風(fēng);光高計(jì);料桶支架

1 引言

黑結(jié)石曾是在一段時(shí)間內(nèi)影響我公司玻璃池爐生產(chǎn)的重要缺陷，由于種種原因經(jīng)常批量激發(fā)，嚴(yán)重時(shí)100%產(chǎn)品廢棄，嚴(yán)重影響了公司的生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，必須從根本上消除黑結(jié)石的產(chǎn)生。黑結(jié)石的表現(xiàn)形式全部一致，為純黑色結(jié)石，成片狀、線狀等多種形狀。

2 成分及來(lái)源分析

我們對(duì)黑結(jié)石進(jìn)行了取樣分析，分析結(jié)果一致，主要成份為鐵、鉻、鎳等不銹鋼成份。根據(jù)成分分析黑結(jié)石的產(chǎn)生需要具備以下幾個(gè)條件：1、有不銹鋼金屬物質(zhì);2、不銹鋼抗氧化最高溫度為1200℃，金屬物質(zhì)處的環(huán)境要高于1200℃;3、被氧化的金屬物質(zhì)進(jìn)入通道玻璃液流中就能夠形成黑結(jié)石缺陷。

我們公司玻璃窯爐通道采用的是艾姆哈特540式通道，該通道結(jié)構(gòu)的顯著特點(diǎn)為冷卻功能強(qiáng)大、冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通道的燃燒空間與冷卻空間相互隔開，通道上部冷卻空間與燃燒空間由一層瓦楞板分隔開。瓦楞板采用國(guó)產(chǎn)的，厚度較薄，為通道的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)查閱圖紙資料并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘察，我們發(fā)現(xiàn)通道瓦楞板已經(jīng)有斷裂出現(xiàn)，因此判斷黑結(jié)石產(chǎn)生途經(jīng)在通道上。產(chǎn)生源為不銹鋼金屬物質(zhì)，統(tǒng)計(jì)通道上采用不銹鋼制作的主要設(shè)備和管道有：1、通道冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)管和風(fēng)咀;2、測(cè)溫系統(tǒng)的光高計(jì);3、通道燃燒系統(tǒng)的燒咀;4、成型料桶支撐架。

3 現(xiàn)場(chǎng)原因分析

3.1 通道冷卻風(fēng)管和風(fēng)咀

冷卻風(fēng)管長(zhǎng)時(shí)間與1300℃以上的高溫接觸會(huì)造成通道風(fēng)管的氧化，在調(diào)整冷風(fēng)的過(guò)程中已經(jīng)氧化的剝落物從瓦楞板斷裂的縫隙中掉入通道內(nèi)，會(huì)在玻璃液中形成黑色結(jié)石。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查，可以明顯觀察到風(fēng)咀正下方有發(fā)暗的地方，說(shuō)明風(fēng)咀底部已經(jīng)被高溫氧化。

3.2 測(cè)溫光高計(jì)

通道上溫度監(jiān)控共有6根光高計(jì)和8根熱電偶組成，熱電偶采用的是陶瓷管外套不會(huì)產(chǎn)生黑結(jié)石，光高計(jì)設(shè)計(jì)上為防止氧化腐蝕加有儀表空氣冷卻，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際儀表空氣壓力為零。由于缺少了冷卻同時(shí)又處于1500℃高溫的火焰空間中，不可避免被高溫氧化，在通道壓力波動(dòng)時(shí)光高計(jì)上高溫氧化物脫落，會(huì)直接進(jìn)入通道玻璃液中而形成了黑結(jié)石。

3.3 通道燃燒系統(tǒng)的燒咀

通道燃燒系統(tǒng)由助燃空氣和天然氣混合后通過(guò)插入到燒咀磚中的燒咀進(jìn)行燃燒，由于靠近火焰根部的溫度低于1200℃不會(huì)造成燒咀的氧化，因此該部位不會(huì)形成黑結(jié)石。

3.4 成型料桶支撐架

成型料桶支架與爐頭鍋的距離非常接近，從爐頭鍋蓋磚縫隙中穿出的高溫氣流造成料桶支架的氧化，在頻繁調(diào)整料桶高度的過(guò)程中，料桶支架上的氧化物受震動(dòng)脫落進(jìn)入玻璃液中會(huì)形成黑結(jié)石。

3.5 通道溫度工藝控制方式

通道溫度的控制方式主要采取調(diào)整冷卻風(fēng)達(dá)到穩(wěn)定玻璃液成型溫度要求，這種控制方式溫度反應(yīng)快但不穩(wěn)定。一方面由于操作人員調(diào)整冷卻風(fēng)較頻繁，另外我們現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)備本身也存在一定的波動(dòng)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)在自動(dòng)狀態(tài)下不停進(jìn)行閥門開度的微調(diào)，造成通道內(nèi)部壓力經(jīng)常波動(dòng)，這樣極易導(dǎo)致風(fēng)管內(nèi)氧化物脫落進(jìn)入玻璃液而形成黑結(jié)石的大量激發(fā)。

4 對(duì)策改進(jìn)措施

4.1 加強(qiáng)光高計(jì)的冷卻保護(hù)

在光高計(jì)支架下鋪墊76mm的耐火材料，使光高計(jì)離開通道表面150mm，減少高溫火焰空間對(duì)光高計(jì)本身的侵蝕，同時(shí)恢復(fù)儀表空氣對(duì)光高計(jì)進(jìn)行冷卻，降低光高計(jì)護(hù)套的溫度。

4.2 減少火焰空間對(duì)料桶支架的影響

對(duì)料桶支架下阻擋火焰上竄的蓋磚進(jìn)行改造加工，使其靠近料桶縮小與料桶之間的縫隙，一方面阻擋玻璃液熱量的散失，同時(shí)降低料桶支架附近的溫度到1200℃以下，防止料桶支架受高溫氧化。

4.3 改變通道溫度控制方式

改變通道溫度控制方式：一方面由原來(lái)的調(diào)整冷卻風(fēng)量改為調(diào)整各區(qū)燃燒大小，不僅滿足了料滴溫度的要求，同時(shí)玻璃液溫度的控制精度得到了很大提升，另一方面將電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)由自動(dòng)改為手動(dòng)模式，避免了電機(jī)自身不斷的微調(diào)。另外為保證冷卻風(fēng)量的穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口濾布更換周期由原15天縮短為7天，避免冷卻風(fēng)量出現(xiàn)大的波動(dòng)。

4.4 ?更換破損的瓦楞板

利用成型大修換型期間，在通道入口用水冷板進(jìn)行閘料，待通道冷卻后進(jìn)行冷修，更換破損有裂縫的瓦楞板共計(jì)7塊，從途經(jīng)上減少氧化物進(jìn)入玻璃液的可能性。

5 實(shí)踐效果

通過(guò)采取上述對(duì)策后效果非常的明顯，黑結(jié)石缺陷從對(duì)策前占比4.1%降低到0.28%，玻璃質(zhì)量恢復(fù)到正常生產(chǎn)水平，保證了公司年度計(jì)劃的順利完成。

6 結(jié)束語(yǔ)

在本次對(duì)策黑結(jié)石的過(guò)程中，我們結(jié)合同行企業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及新型耐火材料的發(fā)展，建議在通道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新建上還可以進(jìn)一步優(yōu)化，將金屬材質(zhì)的冷卻風(fēng)管和燃燒風(fēng)咀改造為高強(qiáng)度耐火材料材質(zhì)，進(jìn)一步降低黑結(jié)石產(chǎn)生的概率。

參考文獻(xiàn)

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