浮法玻璃窯爐格子體維護(hù)方法

0引言大型浮法熔窯，目前仍以采用空-燃方式為主，普遍為蓄熱式橫焰窯，蓄熱室構(gòu)筑用耐火材料其重量占全窯1/3～1/2，其中格子體作為蓄熱室主體，與小爐一起承擔(dān)著熔窯燃燒、能量供給及余熱回收系統(tǒng)之功能。大型熔窯為提高熔化能力，通常采用換熱效率高的筒形磚作格子磚。各種原因造成窯爐蓄熱室格子體堵塞，換熱效率下降，甚至格子體坍塌，不得不提前熱換格子磚情形偶有出現(xiàn)，或因窯壓過大，處理不及時，導(dǎo)致窯體損壞嚴(yán)重，造成窯齡短而提前冷修，對生產(chǎn)穩(wěn)定和成本均造成很大影響。1蓄熱室格子體堵塞原因

1.1格子磚結(jié)構(gòu)受（1）格子磚制造過程有瑕疵，如原料品位不高，燒結(jié)程度低，導(dǎo)致磚體強(qiáng)度不夠；（2）裝運(yùn)中受外力沖擊破損、砌筑時，存在裂紋的格子磚未能挑出，烘烤時因膨脹，裂紋加??；（3）堿性格子磚，因被水淋或存放于潮濕環(huán)境中時間長，受潮水解；（4）蓄熱室隔墻歪斜或倒坍（特別是硅質(zhì)隔墻），磚掉落至格子體上面，硅磚與鎂質(zhì)格子磚發(fā)生共熔；（5）烤窯時，膨脹縫設(shè)計、控制不當(dāng)，致蓄熱室結(jié)構(gòu)損壞。

1.2設(shè)計、工藝操作（1）前墻與1#小爐間距過小；1#小爐支煙道閘板開度太大，導(dǎo)致飛料增加，侵蝕加劇；（2）配合料水份過低，細(xì)粉過多，飛料大量進(jìn)入蓄熱室格子體，導(dǎo)致阻塞；（3）火焰長、燃燒器角度不好、分支煙道設(shè)定不當(dāng)?shù)炔徽Ｈ紵?，?dǎo)致火焰對配合料堆形成沖擊，特別是熔化前區(qū)第1、2對小爐飛料多，造成格子體頂面結(jié)料沉積；（4）熱工參數(shù)設(shè)定不合理、熱修不及時、導(dǎo)致窯體燒損嚴(yán)重。

1.3燃料渣油中含V

量過高（＞100×10-6）燃燒后產(chǎn)生的V2O5與鎂磚中的CaO反應(yīng)，生成3CaO·V2O5，一方面使鎂磚中的CaO/SiO2比值發(fā)生變化，改變結(jié)合相組成；另一方面液態(tài)3CaO·V2O5還會侵入鎂磚內(nèi)，促使方鎂石再結(jié)晶長大，使磚體龜裂粉化。

1.4硫酸鹽沉積因配合料、燃料中均含有硫酸鹽及硫化物，格子體中低溫區(qū)不可避免會導(dǎo)致其沉積，而純堿中Cl-含量高時，因其揮發(fā)性強(qiáng)，導(dǎo)致硫酸鹽沉積效應(yīng)加劇。冷修拆除格子體會發(fā)現(xiàn)，中低溫區(qū)格子體（800~1100℃）區(qū)域，即格子體高度從底部開始，第15~25層，通常為硫酸鹽沉積區(qū)，氣流通道明顯變小或完全堵塞，甚至粘結(jié)在一塊，很難拆除。

2蓄熱室格子體結(jié)構(gòu)現(xiàn)有浮法窯爐大型熔窯蓄熱室格子體通常為箱型結(jié)構(gòu)，普遍采用筒型磚（第二代，ChimneyBlock）做格子磚，也有在蓄熱室中上部，采用電熔十字AZS磚（第三代，Cruciform），雖然耐侵蝕性好，但價格昂貴且其單位格子體的受熱面積不如筒形磚，筒型堿性磚取代可滿足要求，除對耐侵蝕有特殊要求時才采用，條形磚則只在燒煤氣等較短窯齡上使用。為實現(xiàn)對窯爐燃燒氣氛的控制需要，通常采用半連通方式對格子體進(jìn)行分隔。從節(jié)約成本角度，提高煙氣熱量回收效率，有采用前區(qū)3對小爐連通，后區(qū)單獨(dú)分隔；或兩兩分隔之方式來構(gòu)筑蓄熱室格子體。筒型格子磚，被廣泛采用的有：TL&TG14/15、17/15兩種，其對應(yīng)格孔氣流通截面尺寸分別為：140mm×140mm、170mm×170mm；高度、壁厚分別為150mm、40mm。格子體受熱面積分別為：15.97m

2/m3、13.90m

2/m3

。TL較TG型因四個立面下部有開口，增強(qiáng)氣流擾動，換熱效率更高，在不影響格子體整體結(jié)構(gòu)安全前提下，盡可能采用TL型筒形磚。

3格子體維護(hù)疏通方法蓄熱室格子體頂面高度，通常較玻璃液面高100～120mm，整體高度通常為8～9m，以最大限度利用格子體換熱效率，保證氣流在格子體整個寬度上分布相對均勻。格子體的疏通方法基本有四種，即工藝疏通法、人工捅渣法、專用燒槍燒渣法和更換格子磚法。

3.1工藝疏通法所謂工藝疏通法就是通過調(diào)整工藝制度使蓄熱室內(nèi)格子體溫度升高，從而使格子孔內(nèi)硫酸鹽燒熔并流到蓄熱室下部的沉渣室，進(jìn)而達(dá)到疏通格子體的一種方法。此操作方法適用格子體堵塞初期，格子體剛開始堵塞，但還沒有完全堵塞時的蓄熱室格子體疏通。工藝疏通法操作時，首先確定堵塞的蓄熱室，在需要監(jiān)控的部位安裝熱電偶，然后通過提高支煙道閘板開度或增加熱負(fù)荷或放長火焰或延長換火時間來提高格子體溫度，當(dāng)格子體溫度達(dá)到硫酸鹽熔點以上時，堵塞在格子體中的硫酸鹽就會在重力的作用下流到蓄熱室沉渣室，從而使格子體得到疏通。在使用工藝疏通法時應(yīng)注意可能會對玻璃品質(zhì)造成的影響，另外要特別注意爐條碹的溫度，確保爐條碹和格子體的安全。

3.2人工捅渣法人工捅渣法是保窯工在蓄熱室沉渣室內(nèi)，用帶尖頭的鋼管將堵塞在格子孔內(nèi)的硫酸鹽或其它雜物捅松動并使其掉在蓄熱室底部的一種格子體疏通方法。這種方法多用于蓄熱室中下部堵塞以及格子體頂部飛料蓋帽堵塞清理。人工捅渣法使用的工具除特制的鋼管外，還可以使用蘭竹片。由于蘭竹片韌性較好，可以更好的保護(hù)格子磚不被外力所破壞，但其使用操作方法較使用鋼管復(fù)雜。人工捅渣法疏通蓄熱室格子體，不需要提高格子體的溫度，對爐條碹比較安全，但若是操作不當(dāng)則可能會破壞格子磚，除此之外其勞動強(qiáng)度也較大，此方法應(yīng)少用，但如將此法和工藝疏通法結(jié)合使用，則效果更好。

3.3專用燒槍燒渣法燒槍燒渣法就是使用特制的燒槍將格子孔內(nèi)的爐渣主要是硫酸鹽加熱到熔點，使其熔化后流到蓄熱室沉渣室，從而使格子體疏通的一種方法。專業(yè)燒槍有天然氣槍、LPG氣槍和柴油槍三種。天然氣和LPG氣槍結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，而柴油槍結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制相對困難。使用燒槍燒渣時可將燒槍槍頭制作成幾種類型。在目標(biāo)墻上預(yù)留有格子體燒孔的熔窯，可以使用彎頭燒槍，選擇在蓄熱室外部疏通，在沒有預(yù)留孔的熔窯上即可選擇在扒灰門處開孔疏通，也可選擇在沉渣室內(nèi)將槍架到爐條碹上格子孔內(nèi)疏通。但不論使用哪種燒槍都要注意火焰溫度不要過高，以免損壞格子磚。隨著燒的次數(shù)的增加，疏通頻率會不斷提高，且一次比一次難燒。到熔窯運(yùn)行后期，周邊會有越來越多的格孔成為死孔，燒渣的方法所起的作用會越來越小。此外在格子體堵塞嚴(yán)重時也考慮使用專用熱風(fēng)發(fā)生器，控制熱風(fēng)發(fā)生器加熱速率10℃/min，監(jiān)控爐條碹的溫度＜1000℃，其它格子體分段部位的溫度也要低于安全溫度，這樣將蓄熱室整體溫度升高，從而使原來堵塞格子體內(nèi)的堵塞物全部燒熔而流下。此方法優(yōu)點是疏通效率高，可以使采用其它方法較難處理的邊角部位以及堵塞特別厚實致密部位得以疏通；缺點是疏通成本高，疏通過程中若控制不當(dāng)可能造成格子體局部溫度過高而遭到破壞，嚴(yán)重時可能會造成疏通后格子體局部垮塌現(xiàn)象。需要特別提醒的是，由于燒渣法基本原理是高溫短時間強(qiáng)制熔化硫酸鹽，難免造成硫酸鹽高溫分解釋放出SO2氣體，從而使煙氣中SO2氣體含量急劇增加。以500t/d普通天然氣浮法窯爐為例說明，對單個格子體使用燒渣法疏通，煙氣中SO2氣體含量可從正常狀態(tài)下＜200mg/m3增加到＞1000mg/m3，因此使用燒渣法之前，一定要做好煙氣脫硫準(zhǔn)備，在未建設(shè)脫硫裝備的玻璃廠，不建議使用該方法疏通格子體。

3.4更換格子磚法隨著窯齡的增加，格子體堵塞也日益嚴(yán)重，格子磚在熔窯廢氣的侵蝕下本身已有部分破損，加上疏通格子體時格子磚難以避免的損壞，可能格子體已有局部垮塌，在個別設(shè)計不合理或磚材質(zhì)量不過關(guān)的熔窯甚至?xí)霈F(xiàn)格子體某一層面大面積垮塌現(xiàn)象，這時就需要更換格子體。更換格子磚屬于窯爐熱修范疇。更換格子磚時用水包擋住小爐口的熱氣流，將支煙道閘板閘死，打開熱修門，待格子體溫度降低后，熱修人員開始更換格子磚。更換格子磚，操作難度大，維護(hù)費(fèi)用高，不到最后一般不用。4

總結(jié)熔窯一旦投入運(yùn)營，格子體設(shè)計、選材、砌筑質(zhì)量就已成定局