林榮茂

（漳州旗濱玻璃有限公司 漳州 363000）

0 引言

針對(duì)浮法玻璃大熔窯后期的小爐底板垮塌，嚴(yán)重威脅窯爐安全和生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多年的摸索和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一種玻璃熔窯小爐底板垮塌的在線熱補(bǔ)搶修方法，首先對(duì)垮塌部位的小爐底板使用鋯剛玉磚材搭橋鋪底，接著用10 mm厚度的耐熱鋼板支撐焊補(bǔ)部位，對(duì)其進(jìn)行密封與加固，然后用耐熱鋼板支撐加固，最后用冷卻風(fēng)對(duì)焊補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行通風(fēng)冷卻，減緩修補(bǔ)的小爐底板的燒損，解決小爐底板垮塌問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)窯爐使用壽命的目標(biāo)。

1 小爐底板垮塌情況簡(jiǎn)介

企業(yè)為了提高產(chǎn)量，降低熔窯能耗，從設(shè)計(jì)源頭上，投資建造拉引量大于900 t/d超大規(guī)模熔窯的浮法玻璃生產(chǎn)線。但由于熔窯玻璃液容量大、燃燒火焰大、熔窯溫度高、拉引量波動(dòng)大等各種原因，造成了熔窯因受嚴(yán)重侵蝕存在安全風(fēng)險(xiǎn)外，尤其是小爐底板垮塌、胸墻內(nèi)傾等問(wèn)題，使得窯爐使用壽命未能達(dá)到設(shè)計(jì)年限要求，被迫提前放水冷修；另外企業(yè)生產(chǎn)線窯爐運(yùn)行后期普遍存在小爐底板垮塌現(xiàn)象嚴(yán)重（與噴嘴磚和間隔磚接觸的小爐底板燒損嚴(yán)重導(dǎo)致垮塌現(xiàn)象），急需在線熱修補(bǔ)救，解決燃眉之急。圖1為熔窯平面圖與小爐的相對(duì)位置。

圖1 浮法玻璃熔爐平面圖與窯爐立面示意圖（熔窯與小爐相對(duì)位置）

當(dāng)浮法玻璃窯爐中后期的小爐底板燒損炸裂嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)垮塌時(shí)，需要提供有效方法能夠較好修復(fù)燒損嚴(yán)重甚至垮塌的玻璃熔窯小爐底板，保證穩(wěn)定正常的生產(chǎn)運(yùn)行，避免提前放水冷修，還能避免小爐底板垮塌進(jìn)一步惡化引發(fā)更大的窯爐安全隱患或生產(chǎn)事故。熔窯小爐垮塌斜板與小爐噴槍噴嘴磚相對(duì)位置示意圖如圖2所示。

圖2 熔窯小爐垮塌斜板與小爐噴槍噴嘴磚相對(duì)位置示意圖

2 在線熱補(bǔ)搶修小爐底板垮塌恢復(fù)的方法

小爐底板垮塌的熱修補(bǔ)救是一種玻璃窯爐熱修工藝系統(tǒng)性工作。由于這項(xiàng)熱修補(bǔ)救是在高溫?zé)釕B(tài)下進(jìn)行施工恢復(fù)小爐底板的垮塌，各道工序操作須由各專業(yè)人員在規(guī)定時(shí)間內(nèi)交叉完成作業(yè)，施工難度大，配合度要求高，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鞒绦蚺c專業(yè)技術(shù)能力，才能完成“熱補(bǔ)搶修”任務(wù)。

2.1 清理小爐底板垮塌部位

首先，清理小爐底板垮塌部位。在清理小爐底板垮塌部位時(shí)，先用氧熔棒把垮塌部位的小爐底板三等分切割分離，如圖3所示，然后清理垮塌部位，切割分離的磚材，清理好的部位用含鋯陶瓷纖維毯堵塞，避免透火過(guò)大燒損小爐底板鋼結(jié)構(gòu)，同時(shí)改善工作環(huán)境；鋯剛玉磚搭橋前先取下堵塞小爐底板的陶瓷纖維毯。

圖3 小爐底板垮塌部位三等分示意圖

2.2 磚材制備及預(yù)熱處理

（1）臨時(shí)建造一個(gè)烤磚窯，如圖4所示。磚窯為普通黏土磚砌成，尺寸長(zhǎng)1 .5～2 .5 m，寬0 .5～0 .7 m，高0 .5～0 .7 m?？敬u窯主要是對(duì)鋯剛玉磚進(jìn)行預(yù)升溫和烘烤磚材水分，烘烤溫度不低于800 ℃。

圖4 烤磚窯示意圖

（2）采用水冷切磚機(jī)把大塊的鋯剛玉磚切成厚度11～13 mm的小磚塊，長(zhǎng)度和寬度根據(jù)實(shí)際垮塌尺寸進(jìn)行切裁，然后進(jìn)行不低于800 ℃預(yù)處理，在烤磚窯中進(jìn)行預(yù)加熱，烘烤過(guò)后的鋯剛玉磚，不僅減少搭橋過(guò)程中磚材突然急速升溫造成炸裂避免返工，而且烘干鋯剛玉磚里的水分，延長(zhǎng)磚材使用壽命。

（3）將鋯剛玉磚通過(guò)砌磚安裝在垮塌的缺口部位，使鋯剛玉磚的兩頭分別搭在缺口兩側(cè)的未垮塌部位（如一頭搭在噴嘴磚或間隔磚上，另一頭搭在未垮塌的小爐底板上）進(jìn)行搭橋，且鋯剛玉磚之間的距離不超過(guò)5 mm；隨后對(duì)搭橋部位的小爐底板進(jìn)行陶瓷焊補(bǔ)以加固和密封，陶瓷焊補(bǔ)的厚度不小于10 mm；陶瓷焊補(bǔ)所用硅質(zhì)焊補(bǔ)料中：粒度≤0.8 mm的顆粒占比≥92%，且SiO2≥98%，Al2O3≤ 1%，F(xiàn)e2O3≤1%；隨后再用9～11 mm厚度的耐熱鋼板對(duì)陶瓷焊補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行支撐加固。

（4）鋯剛玉磚在經(jīng)過(guò)不低于800 ℃預(yù)處理后，烘烤過(guò)的鋯剛玉磚用特制鋼釵從烤磚窯取出放在陶瓷纖維毯上，馬上在磚的表面再蓋一層陶瓷纖維毯，防止磚材降溫過(guò)快導(dǎo)致炸裂。同時(shí)注意保持烤磚窯四周的孔洞密閉，減少冷空氣灌入。

2.3 搭橋

由于噴嘴磚和間隔磚接觸的小爐底板部位容易垮塌，對(duì)此處的垮塌區(qū)域進(jìn)行搶修時(shí)，將鋯剛玉磚的一頭搭在噴嘴磚或間隔磚上，另一頭搭在未垮塌的小爐底板上進(jìn)行搭橋；如果噴嘴磚或間隔磚有損壞，必須先更換噴嘴磚或者間隔磚，這樣搭橋才會(huì)更加牢固。鋯剛玉磚搭橋如圖5所示。

圖5 鋯剛玉磚搭橋示意圖

2.4 陶瓷焊補(bǔ)

小爐底板與噴嘴磚或間隔磚之間，噴嘴磚和間隔磚之間的縫隙都進(jìn)行陶瓷焊補(bǔ)密封，要求不能有透火、透氣和透紅現(xiàn)象，如圖6所示。

圖6 小爐底板焊補(bǔ)區(qū)區(qū)域及鋼板焊接部位示意圖

2.5 獨(dú)立的冷卻風(fēng)系統(tǒng)

冷卻風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、主風(fēng)管、支風(fēng)管組成；風(fēng)機(jī)為25～35 kW渦輪風(fēng)機(jī)。主風(fēng)管為DN250mm～DN350mm管道，碳鋼焊接管材質(zhì)。支風(fēng)管采用碳鋼焊接管，支風(fēng)管上安裝有手動(dòng)蝶閥。支風(fēng)管與所述風(fēng)嘴間通過(guò)硅膠連接管和卡箍進(jìn)行連接。

每個(gè)小爐對(duì)應(yīng)設(shè)置3～5個(gè)支風(fēng)管，且每個(gè)支風(fēng)管末端裝接有一個(gè)風(fēng)嘴，其風(fēng)嘴位于對(duì)應(yīng)的小爐底板的下方且風(fēng)嘴朝向小爐底板；風(fēng)嘴為梯形風(fēng)嘴，與支風(fēng)管的連接處具有圓形接口，風(fēng)嘴的出風(fēng)口呈長(zhǎng)方形；出風(fēng)口的寬度大于圓形接口的直徑，出風(fēng)口的厚度小于圓形接口的直徑；通過(guò)風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)經(jīng)過(guò)主風(fēng)管、支風(fēng)管和風(fēng)嘴向小爐底板吹風(fēng)冷卻。

風(fēng)嘴包括第一風(fēng)嘴與第二風(fēng)嘴；所述第一風(fēng)嘴的出風(fēng)口的長(zhǎng)度為265～275 mm，第一風(fēng)嘴的出風(fēng)口的寬度為18～22 mm，第一風(fēng)嘴的風(fēng)管長(zhǎng)度為290～310 mm；第二風(fēng)嘴的出風(fēng)口的長(zhǎng)度為445～455 mm，第二風(fēng)嘴的出風(fēng)口的寬度為18～22 mm，第二風(fēng)嘴的風(fēng)管長(zhǎng)度為290～310 mm。

輸送風(fēng)管道的設(shè)計(jì)選型及大小依據(jù)：

①管道內(nèi)的介質(zhì)為空氣，無(wú)腐蝕性，故管道采用碳鋼焊接管；

②考慮管道阻力選擇大一號(hào)管道，主管道選用DN300mm焊接鋼管，高度分管中的容許流速見(jiàn)表1。

表1 高速風(fēng)管中允許流速

為了能讓支風(fēng)管風(fēng)嘴有一個(gè)合適的角度，在手動(dòng)蝶閥與風(fēng)嘴之前準(zhǔn)備采用紅色硅膠高溫風(fēng)管及304帶手柄卡箍進(jìn)行連接。

把風(fēng)嘴按一定角度焊接在坐式槍架橫梁上，風(fēng)嘴朝修補(bǔ)的小爐底板位置吹風(fēng)冷卻，用紅色硅膠高溫風(fēng)管連接支風(fēng)管和風(fēng)嘴，用卡箍鎖緊紅色硅膠高溫風(fēng)管，防止脫落，如圖7所示。

圖7 風(fēng)嘴和支風(fēng)嘴示意圖

2.6 監(jiān)控風(fēng)機(jī)運(yùn)行

在中控室安裝風(fēng)機(jī)低壓停機(jī)報(bào)警器，一旦風(fēng)機(jī)調(diào)停報(bào)警，馬上前往現(xiàn)場(chǎng)處理。

2.7 實(shí)例

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例照片見(jiàn)圖8。

圖8 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例

3 結(jié)語(yǔ)

在線熱補(bǔ)的小爐底板，可以堅(jiān)持1年甚至更長(zhǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)間，既解決了小爐底板垮塌的問(wèn)題，又延長(zhǎng)窯爐使用壽命，確保了窯爐安全。不僅為企業(yè)節(jié)省了一大筆生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，且對(duì)于增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，具有戰(zhàn)略發(fā)展意義。