隧道窯爐的驚風(fēng)問題,是指外界冷空氣未經(jīng)控溫、控濕的設(shè)計(jì)通道,異常侵入窯內(nèi),或窯內(nèi)高溫?zé)煔夥聪蚋Z入低溫段的現(xiàn)象。驚風(fēng)會(huì)破壞窯內(nèi)溫度、氣氛的穩(wěn)定性,導(dǎo)致制品燒失率高、色澤不均、開裂變形,同時(shí)增加能耗、縮短窯體耐火材料壽命,是隧道窯生產(chǎn)中需主要防控的工藝問題。
一、驚風(fēng)問題的產(chǎn)生原因
驚風(fēng)的本質(zhì)是窯內(nèi)壓力場失衡,配合密封失效、設(shè)備故障等誘因共同作用,主要原因可分為以下四類:
1.壓力制度不合理
隧道窯爐正常運(yùn)行時(shí),窯內(nèi)壓力需呈分段梯度分布:預(yù)熱帶前段微負(fù)壓、中段至燒成帶微正壓、冷卻帶合理負(fù)壓,以此隔絕外界空氣侵入。若風(fēng)機(jī)選型不當(dāng)(如排煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量過大、冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)壓失衡)、風(fēng)門調(diào)節(jié)失誤,會(huì)導(dǎo)致窯內(nèi)負(fù)壓過大或正壓溢出,形成“吸力”或“推力”缺口,引發(fā)驚風(fēng)。
2.密封系統(tǒng)失效
密封是阻斷驚風(fēng)的第一道防線,密封失效是中小型隧道窯爐驚風(fēng)的常見原因。
---窯體密封缺陷:窯墻與窯頂?shù)呐蛎浛p、觀察孔、測溫孔密封不嚴(yán);窯體耐火磚開裂、脫落形成縫隙,成為冷空氣侵入通道。
---窯車與窯體密封缺陷:窯車與窯墻兩側(cè)的砂封槽積灰堵塞、砂封板磨損變形;窯車之間的連接密封件(如石棉繩、耐火纖維氈)老化破損,導(dǎo)致上下段窯體貫通處漏風(fēng)。
---進(jìn)出料端密封缺陷:進(jìn)料口、出料口的簾幕(如耐火纖維簾、氣動(dòng)密封門)損壞或未正常落下,形成大面積進(jìn)風(fēng)缺口。
3.設(shè)備運(yùn)行故障
---風(fēng)機(jī)故障:排煙風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速異常波動(dòng),或風(fēng)機(jī)葉輪積灰、軸承損壞導(dǎo)致風(fēng)量風(fēng)壓不穩(wěn)定,破壞窯內(nèi)壓力平衡。
---窯車運(yùn)行故障:窯車軌道不平、車輪磨損,導(dǎo)致窯車運(yùn)行時(shí)與窯體間隙忽大忽小;窯車裝載量不均,運(yùn)行時(shí)傾斜晃動(dòng),加劇密封縫隙漏風(fēng)。
---余熱回收系統(tǒng)故障:余熱換熱器堵塞、閥門卡滯,導(dǎo)致煙氣排出不暢,窯內(nèi)壓力異常升高,引發(fā)煙氣倒流。
4.操作與工藝管理不當(dāng)
---頻繁、長時(shí)間開啟窯門檢修或取放樣品,未及時(shí)關(guān)閉密封裝置;
---制品碼放不合理,如碼垛過密導(dǎo)致窯內(nèi)氣流通道堵塞,局部壓力異常;
---升溫、降溫速率控制不當(dāng),窯內(nèi)溫度驟變引發(fā)氣流紊亂,間接加劇驚風(fēng)。
二、驚風(fēng)問題的危害
1.影響制品質(zhì)量
冷空氣侵入會(huì)使窯內(nèi)局部溫度驟降,制品受熱不均,易出現(xiàn)開裂、變形、黑心等缺陷;同時(shí),過量氧氣進(jìn)入會(huì)改變窯內(nèi)氣氛(如氧化性氣氛過強(qiáng)),導(dǎo)致陶瓷、耐火材料等制品色澤發(fā)灰、光澤度下降,還原焰燒成的制品還會(huì)出現(xiàn)“燒生”現(xiàn)象。
2.增加能源消耗
侵入的冷空氣需要被加熱至窯內(nèi)溫度,會(huì)額外消耗燃料;而高溫?zé)煔獾姆聪蚋Z動(dòng),會(huì)帶走大量熱量,降低熱能利用率。據(jù)統(tǒng)計(jì),密封不良導(dǎo)致的驚風(fēng),會(huì)使隧道窯爐能耗增加10%~30%。
3.損害窯體與設(shè)備
冷空氣與高溫窯墻、窯頂接觸,會(huì)產(chǎn)生劇烈的溫差應(yīng)力,加速耐火材料的剝落、開裂,縮短窯體使用壽命;同時(shí),冷熱氣流交替沖擊風(fēng)機(jī)葉輪、換熱器等設(shè)備,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備部件腐蝕、變形,增加維護(hù)成本。
三、驚風(fēng)問題的排查與解決措施
(一)快速排查方法
1.壓力檢測法
在窯內(nèi)預(yù)熱帶、燒成帶、冷卻帶的不同位置布置壓力測點(diǎn),使用微壓計(jì)測量各點(diǎn)壓力值,對比工藝設(shè)定值。若預(yù)熱帶負(fù)壓絕*值過大,或燒成帶正壓值異常波動(dòng),大概率存在驚風(fēng)問題。
2.煙氣示蹤法
在窯門、砂封槽、膨脹縫等易漏風(fēng)部位,釋放煙霧劑(如發(fā)煙筆),觀察煙霧流向:若煙霧被吸入窯內(nèi),說明此處負(fù)壓漏風(fēng);若煙霧被高溫?zé)煔獯党觯f明此處正壓漏風(fēng)。
3.溫度檢測法
用紅外測溫儀檢測窯體外壁溫度,若局部位置溫度明顯偏低,說明該位置存在冷空氣侵入,是漏風(fēng)點(diǎn)。
(二)針對性解決措施
1.優(yōu)化隧道窯爐內(nèi)壓力制度
重新核算風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓,匹配窯爐產(chǎn)能,通過調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)變頻器、風(fēng)門開度,建立穩(wěn)定的壓力梯度:預(yù)熱帶前段負(fù)壓控制在-5~-15Pa,燒成帶微正壓控制在5~20Pa,冷卻帶負(fù)壓根據(jù)冷卻需求調(diào)整。
采用自動(dòng)壓力控制系統(tǒng),通過壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測窯內(nèi)壓力,自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或風(fēng)門,避免人工調(diào)節(jié)的滯后性。
2.強(qiáng)化密封系統(tǒng)
---窯體密封:對膨脹縫、觀察孔、測溫孔等部位,采用耐火纖維棉、高溫密封膠封堵;更換開裂的耐火磚,修補(bǔ)窯體缺陷。
---窯車密封:定期清理砂封槽積灰,更換磨損的砂封板;窯車之間加裝耐高溫的柔性密封件(如陶瓷纖維氈),減少連接間隙;在窯車兩側(cè)安裝側(cè)擋板,縮小與窯墻的間隙。
---進(jìn)出料端密封:更換損壞的密封簾幕,安裝氣動(dòng)或電動(dòng)密封門,實(shí)現(xiàn)進(jìn)出料時(shí)的快速密封;條件允許時(shí),設(shè)置氣封裝置,在進(jìn)料口、出料口噴出高壓氣流,形成氣幕阻擋冷空氣侵入。
3.隧道窯爐維護(hù)與故障處理
定期清理風(fēng)機(jī)葉輪、煙道內(nèi)的積灰,檢查風(fēng)機(jī)軸承、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),確保風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)壓穩(wěn)定;
檢修窯車軌道,更換磨損車輪,調(diào)整窯車水平度,保證窯車運(yùn)行平穩(wěn),減少密封間隙波動(dòng);
及時(shí)清理余熱回收系統(tǒng)的換熱器堵塞物,修復(fù)卡滯閥門,確保煙氣排放通暢。
4.規(guī)范操作與工藝管理
---減少隧道窯爐窯門開啟次數(shù)和時(shí)間,檢修或取樣時(shí)盡量縮短操作周期,操作完成后立即關(guān)閉密封裝置;
---優(yōu)化制品碼放方式,保證窯內(nèi)氣流通道暢通,避免局部氣流堵塞;
嚴(yán)格按照升溫曲線控制隧道窯爐溫度,避免大幅升溫降溫,維持窯內(nèi)氣流穩(wěn)定。
我們?nèi)粘7揽匾c(diǎn):建立定期巡檢制度,每班檢查密封件、風(fēng)機(jī)、風(fēng)門的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理漏風(fēng)隱患;定期校準(zhǔn)壓力、溫度檢測儀表,確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,為壓力制度調(diào)整提供依據(jù);對操作人員進(jìn)行培訓(xùn),使其掌握壓力調(diào)節(jié)、密封維護(hù)的基本技能,避免因操作失誤引發(fā)驚風(fēng)。