浮法玻璃熔窑后期运行的维护措施

玻璃熔窑是浮法玻璃生产线的心脏,它的使用寿命主要取决于熔窑池壁、大碹、蓄热室的侵蚀和烧损程度,正确使用窑炉以及关键部位的维护保养是延长窑炉使用寿命、延长全线设备使用周期、提高经济效益的根本。

本文根据某太阳能超白浮法玻璃窑炉(下文简称A窑炉)的实例,介绍玻璃熔窑后期的维护与使用。该窑炉经8年多的运行,池底、池壁、大碹、格子体等部位严重烧损,针对不同部位采取了不同的技术措施,改善了侵蚀状况,延长了该窑炉的使用寿命,为企业在延长窑炉使用寿命方面提供了宝贵的经验。

1技术措施

1.1池壁砖贴补

国内熔窑冷修的主要原因是池壁出现了严重烧损,因此,维护好熔窑池壁是延长窑龄的关键。A窑炉设计寿命为8年,至2019年5月,已运行7年9个月,接近窑炉设计寿命,检测了加料端至后山墙池壁的厚度,发现两侧3#~5#小炉池壁侵蚀严重,最薄处厚度仅有34mm。之前已对A窑炉池壁贴补过2次,计划进行第3次池壁砖贴补。根据所备贴补砖情况,贴补厚度为75mm,高度为700mm,即为400mm+300mm(上下两层),使用140mm宽槽钢支承,这样还可为第四层贴补留有余地。具体方案如图1所示。

图1 浮法玻璃窑炉侧墙砖帖补前后示意图

池壁砖贴补后,在达到窑炉设计寿命后又延长运行半年以上,未发现池壁发红现象。根据推算,在加强风冷却的情况下,再延长运行1年后,再进行第4次池壁砖贴补,仍可以确保池炉池壁的安全运行。

1.2陶瓷焊补

陶瓷作为热修材料可粘连在耐火材料受损区域,熔融过程会产生放热反应温度能达到2200℃,所以可使用陶瓷材料对二氧化硅、氧化铝、AZS和氧化镁耐火材料进行修补,焊补过程无需停窑,对生产的影响比较小。

A窑炉定期邀请陶瓷焊补厂家对L吊墙、大碹、胸墙、蓄热室等耐火材料侵蚀严重部位进行诊断,并作陶瓷焊补。A窑炉运行6年时对投料口L吊墙进行了焊补;运行7年1个月时对熔窑南侧1#、5#小炉蓄热室碹顶及碹脚、北侧1#小炉碹及碹脚和熔化池第一节大碹、投料口L吊墙进行了焊补;运行8年3个月时对L吊墙鼻区、北侧1#小炉蓄热室碹顶、南侧3#小炉蓄热室碹脚、南侧4#小炉蓄热室碹脚及隔墙、南侧5#小炉后平碹进行了焊补。焊补后烧蚀部位得到修复,“鼠洞”得以修补,焊补前后照片见图2和图3。

图2 L吊墙南部焊补前后照片

图3 南3#蓄热室碹角焊补前后照片

1.3格子体疏通

窑炉后期格子孔积渣速度快,堵塞严重,有局部倒塌现象,不仅影响到火焰控制的稳定,而且可能因操作不慎出现事态恶化,导致提前冷修。采用高温熔融与人工疏通法相结合的措施疏通格子体,以保证窑炉后期格子体内的气流畅通。A窑炉运行至后期,基本上每6个月就要对堵塞严重的蓄热室格子体进行疏通(疏通前后格子体倒影如图4所示)。除加强点检对发现的碹顶“鼠洞”、碹碴烧穿部位及时修补外,需制定合理的蓄热室疏通时间及方法,以保证蓄热室安全正常运行。

图4 格子体疏通前后对比

1.4安装监控设备

1.4.1实时监控系统

窑炉运行至后期,先后在熔化池加料端池底三个轴线、熔化池大碹四角、小炉下方走道东侧安装了9个监控摄像头,分别监控池底玻璃液渗漏、碹顶烧穿、池壁漏料等处的安全隐患。当班人员在中控室通过对窑炉碹顶、池底、小炉池壁等部位监视察看,可以及早发现隐患。

1.1.1热电阻报警监控系统

图5 监控摄像头及中控室画面

对熔化池的6对小炉、澄清部、卡脖和冷却部等处池壁安装了18根热电阻,设置温度报警限,中控室监控人员可根据温度变化情况及时到现场确认池壁运行状况。

1.1.2红外测温仪

对1#小炉澄清部池底安装了11根红外测温仪,实行实时温度监控,监控人员可对比温度曲线跟踪耐火砖的侵蚀状况,以便提前采取维护措施。

A窑炉运行8年4个月时,澄清部卡脖拐角砖处池壁发生轻微渗料,热电阻温度监控第一时间报警,当班操作人员及时对渗料部位进行了处理,避免了窑炉渗料事故的恶化,为抢修赢得了宝贵的时间。

1.5增加鼓泡器冷却系统

由于鼓泡器长时间的运行,鼓泡管内壁锈蚀严重,个别鼓泡管的回水温度超过限值,降低冷却水塔循环水的温度不能从根本上消除此鼓泡器被烧穿的隐患。A窑炉运行8年6个月时,3#鼓泡管被烧穿,在下拉抽出该鼓泡管时,有少量玻璃液沿着鼓泡砖流出,随即停止该操作,将鼓泡管重新插入鼓泡砖内。分析认为 A窑炉长期生产超白玻璃,池底侵蚀严重,停炉前无法判断池底砖的厚度。为了安全增加了鼓泡器冷却风系统(见图6),以防玻璃液外流造成安全事故。

图6 新增鼓泡器冷却风系统

2 结语

窑炉维护需要根据窑炉类型、不同部位的损坏程度制定不同的措施。本文中的超白浮法玻璃窑炉通过池壁砖贴补、窑炉陶瓷焊补、蓄热室格子体疏通、安全监控设备的安装、增加鼓泡器冷却系统等措施,保证了超设计寿命的窑炉安全运行,为企业节约了成本。