整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板使用情況分析

目前常規(guī)的三次風(fēng)閘板采用耐熱鋼骨架+耐磨澆注料外襯的結(jié)構(gòu)形式，在水泥廠使用現(xiàn)場澆注使用的較多，該結(jié)構(gòu)形式成本低，材料來源方便，但是這種三次風(fēng)閘板有很大的弊端：1、表面的耐磨澆注料達(dá)不到耐磨耐高溫的要求。尤其是在水泥廠現(xiàn)場制作的閘板，隨機(jī)采用普通的莫來石、高鋁質(zhì)耐磨澆注料，雜質(zhì)含量高、高溫下強(qiáng)度低、主材的熱膨脹系數(shù)高、抗熱震性能差，導(dǎo)致閘板整體性能劣化；2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。當(dāng)材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度無法滿足耐磨耐沖刷的要求時(shí)，只得大量使用金屬骨架、鋼板作為支撐結(jié)構(gòu)。而金屬在900℃的熱膨脹率約為12.5×10-6%，是外襯澆注料的3倍，所以在高溫下金屬材料的熱膨脹會(huì)導(dǎo)致閘板從內(nèi)朝外直接將澆注料“脹裂”。在高溫下和在熟料顆粒的沖刷腐蝕下，裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展，導(dǎo)致澆注料大面積脫落，當(dāng)失去了澆注料保護(hù)的金屬骨架，處在高溫粉塵的沖刷下，迅速地磨損燒蝕，從而導(dǎo)致整個(gè)閘板的損壞。甚至裸露的金屬骨架受熱變形直接導(dǎo)致閘板“卡死”，失去調(diào)節(jié)功能；3、澆注料的卓越性能不僅決定于材質(zhì)自身，更決定于嚴(yán)格的施工成型工藝，比如加水量、水溫、養(yǎng)護(hù)條件、熱處理?xiàng)l件等等。受實(shí)際條件的限制，鋼結(jié)構(gòu)+澆注的閘板成本低，施工快的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際上是完全省略掉嚴(yán)格的施工工藝過程而達(dá)到的，閘板質(zhì)量完全達(dá)不到實(shí)際的技術(shù)要求，而且這種現(xiàn)澆的閘板質(zhì)量基本不可控，導(dǎo)致閘板的使用效果時(shí)好時(shí)壞，甚至使用兩三個(gè)月就斷裂的情況時(shí)有發(fā)生；三次風(fēng)閘板質(zhì)量不好導(dǎo)致使用效果不佳，閘板的脫落、磨損、變形導(dǎo)致三次風(fēng)量不穩(wěn)，影響水泥熟料的燒成質(zhì)量和煤耗。甚至有的耐熱鋼+澆注料閘板突發(fā)斷裂，對生產(chǎn)線的正常運(yùn)行造成極大影響，而且頻繁的高空作業(yè)和維修更換也是一個(gè)很麻煩的問題。圖1傳統(tǒng)閘板完全損壞

圖2傳統(tǒng)閘板脫落嚴(yán)重圖3傳統(tǒng)閘板變形卡死二、整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板特點(diǎn)武漢?？瓢耗突鹛沾煽萍加邢薰径ㄎ挥凇皩Ｗ⒆鲩l板”，以“閘板工匠”的精神，依托20多年三次風(fēng)閘板的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，為解決傳統(tǒng)耐熱鋼+澆注料閘板的各種問題，推出“整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板”（下文簡稱“?？瓢洪l板”）。武漢?？瓢汗救物L(fēng)閘板產(chǎn)品特點(diǎn)：1、專攻為解決三次風(fēng)閘板存在的問題而設(shè)計(jì)，新一代創(chuàng)新型產(chǎn)品；2、整體預(yù)制交貨，客戶收到貨之后即可安裝使用，減少安裝使用成本，節(jié)省維修工期；3、采用高硬度、高等級(jí)的原材料“碳化硅、剛玉”為主材，耐磨損，耐酸堿腐蝕，高溫強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定可靠，整個(gè)使用周期內(nèi)基本沒有磨損、脫落；4、除了吊件部分，主體材質(zhì)為陶瓷材質(zhì)，大幅減少金屬材料的使用，減輕重量，陶瓷材質(zhì)高溫下的剛度高，從根本上避免了閘板變形卡死的風(fēng)險(xiǎn)；5、在專業(yè)的工廠預(yù)制，生產(chǎn)工藝控制嚴(yán)格，質(zhì)量可靠，無突發(fā)斷裂開裂風(fēng)險(xiǎn)，為精確穩(wěn)定控制三次風(fēng)提供保證。圖4

整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板01圖5

整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板02圖6

整體預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板03三、福科昂三次風(fēng)閘板在三次風(fēng)管中安裝靠近窯尾使用情況介紹安裝于河南某水泥廠5000T/D新型干法回轉(zhuǎn)窯上的三次風(fēng)管；閘板大部分開度約40%左右，三次風(fēng)溫1050℃。原方案是買耐熱鋼+外襯澆注料+搗打料修補(bǔ)，一般4~6個(gè)月左右檢查會(huì)出現(xiàn)開裂、剝落的現(xiàn)象。如果嚴(yán)重，就換新的，不嚴(yán)重就用搗打料修補(bǔ)，最多用到8個(gè)月就嚴(yán)重影響到窯內(nèi)的用風(fēng)；福科昂三次風(fēng)閘板2018年6月安裝上線.圖7

?？瓢洪l板安裝現(xiàn)場022018年12月檢查圖8左圖是2018年12月停窯檢查，?？瓢洪l板實(shí)際使用5個(gè)月后的外觀情況，右圖是清理表面后的照片。沒有開裂，沒有斷裂，底部和邊緣很完整，完全沒有磨損圖9

上圖是相同位置原來的閘板使用了5個(gè)多月后的狀況2019年3月檢查圖10

?？瓢洪l板已經(jīng)使用8個(gè)月的狀況圖11

結(jié)構(gòu)完整、邊緣幾乎無任何磨損、表面無脫落、沒有任何變形圖122019年3月該水泥廠的?？瓢旱诙K閘板安裝上線2019年11月檢查圖132019年11月停窯檢查，安裝于2018年6月的第1塊?？瓢洪l板的照片，實(shí)際使用時(shí)間已超過1年圖142019年3月的?？瓢旱?塊閘板的照片。實(shí)際使用大約5個(gè)月圖152020年9月停窯檢修，福科昂第二塊閘板的使用狀況。圖16結(jié)構(gòu)還是完整，沒有任何磨損，斷裂脫落的現(xiàn)象。這塊閘板安裝于2019年3月，已經(jīng)上線1年半，扣除掉停窯時(shí)間，實(shí)際使用約13個(gè)月四、?？瓢洪l板在三次風(fēng)管中安裝于靠近窯頭部位使用情況近年來，隨著技術(shù)的革新，越來越多的生產(chǎn)線將三次風(fēng)閘板設(shè)置于靠近窯頭的部位。給生產(chǎn)帶來諸多好處的同時(shí)，三次風(fēng)閘板的使用壽命大幅縮短，主要是因?yàn)樵诳拷G頭的部位，該處的三次風(fēng)溫基本就是窯頭罩的二次風(fēng)溫，相比于靠近窯尾的三次風(fēng)溫，提高了150℃左右即1150℃，該溫度已經(jīng)到達(dá)了耐熱鋼的承受極限，以至于大量使用耐熱鋼外襯澆注料結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)三次風(fēng)閘板中的耐熱鋼骨架極易變形、斷裂造成澆注料失去支撐而脫落、斷裂?？拷G頭，三次風(fēng)的風(fēng)速也遠(yuǎn)高于近窯尾處，相對應(yīng)的粉塵顆粒的沖刷、物理沖擊也更嚴(yán)重，從而進(jìn)一步加快了閘板的損壞。福科昂閘板的陶瓷結(jié)構(gòu)耐溫度在1300℃以上，在1300℃的溫度范圍都能保持非常高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，所以在近窯頭的部位還能有非常好的使用效果。圖17

福科昂閘板強(qiáng)度隨溫度變化關(guān)系圖18

安裝于近窯頭一端的?？瓢洪l板圖19安裝于近窯頭一端的福科昂閘板使用1年之后的照片，外形輪廓清晰，基本沒有任何損壞。經(jīng)水泥廠檢查后，決定繼續(xù)使用。截止目前，已經(jīng)有30多套?？瓢洪l板運(yùn)行于三次風(fēng)管近窯頭一端，使用壽命均可達(dá)1年，中間基本不需要維護(hù)、維修、更換，得到水泥廠客戶的極大認(rèn)可。五、使用總結(jié)安裝于三次風(fēng)管近窯尾端的?？瓢洪l板，使用壽命可在2年左右。在同等使用條件下，?？瓢洪l板的使用壽命是傳統(tǒng)的耐熱鋼+外襯澆注料結(jié)構(gòu)閘板的3~4倍壽命；安裝于三次風(fēng)管近窯尾端的?？瓢洪l板使用壽命可達(dá)1年以上，同樣在該部位的傳統(tǒng)三次風(fēng)閘板，最多使用半年，閘板就已經(jīng)出現(xiàn)脫落、開裂等各種問題，?？瓢禾蓟杼沾砷l板的使用極大的改善了該部位閘板的使用效果；傳統(tǒng)“金屬骨架+外襯澆注料”結(jié)構(gòu)的閘板，使用1~2個(gè)月就開始脫落，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致變形卡死，每次停窯必須要維修或者更換，如果閘板損壞卻沒有停窯檢修的時(shí)機(jī)，通常都不得不“帶病工作”。?？瓢洪l板整個(gè)使用過程中邊緣完整幾乎無磨損，基本不需要維護(hù)，是真正的省心省事的裝備，可以大幅節(jié)約三次風(fēng)閘板的維修成本和維修工期。更重要的是整個(gè)使用過程中，閘板沒有斷裂、變形的情況發(fā)生，邊緣還很完整，可以完好的精確控制風(fēng)量。六、價(jià)值分析直接效益：（1）使用壽命長，性價(jià)比高。采用?？瓢洪l板更是大幅減少高空更換作業(yè)的頻次，閘板幾噸重，更換過程繁瑣麻煩，工人高空作業(yè)，存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。(2)預(yù)制交貨，使用方便快捷。使用過程中不需要重新焊接金屬件、修補(bǔ)等維護(hù)，減少維修，降低維修成本。間接效益：閘板如果在水泥窯的運(yùn)行過程中損壞，直接影響窯內(nèi)和分解爐的用風(fēng)平衡，對水泥的質(zhì)量和煤耗都會(huì)造成影響；而?？瓢洪l板在整個(gè)使用過程中結(jié)構(gòu)完整，都可以穩(wěn)定地控制三次風(fēng)分配，可以為水泥熟料的燒成質(zhì)量等方面帶來顯著效益。以5000T/D窯為例，可靠質(zhì)量的?？瓢洪l板如若能幫助水泥窯多穩(wěn)定生產(chǎn)1小時(shí)的合格質(zhì)量水泥熟料，其產(chǎn)生的價(jià)值已經(jīng)超過閘板的采購成本了。如跟自動(dòng)化控制配合，還能為水泥窯的智能化控制系統(tǒng)“添磚加瓦”。武漢?？瓢汗镜摹罢w預(yù)制碳化硅陶瓷三次風(fēng)閘板”已經(jīng)在海螺水泥、中聯(lián)水泥、同力水泥、南方水泥、孟電水泥等數(shù)十條水泥生產(chǎn)線上成功應(yīng)用，并成功出口國外，解決了水泥企業(yè)原三次風(fēng)閘板不耐用、易斷裂、易卡死等頭痛問題，為水泥回轉(zhuǎn)