CN113623649B - 气烧窑烧咀修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气烧窑烧咀修复方法，涉及气烧窑烧咀技术领域，它是将气烧窑烧损烧咀的流体组合管件拔出，再将拔出管件沿圆筒法兰尾部垂直分割煤气主管得到保留段和损坏段；测量原圆筒法兰尾部安装位置到窑内石料的水平距离，制作第一钢管、第二钢管、第一法兰盘和第二法兰盘，将第一钢管和保留段的煤气主管通过第一法兰盘对中焊接，在第一钢管端面焊接螺旋混合器；第二钢管套在第一钢管外，与第一法兰盘相焊接；通过第二法兰盘下半环固定安装制得的新流体组合管件，向第二钢管与内筒之间填充灌浆料；安装、焊接第二法兰盘上下半环。本发明解决了现有烧咀更换周期长，且需要将气烧窑内石料全部排空，对整个气烧窑稳定生产影响较大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及气烧窑烧咀技术领域，尤其是一种气烧窑烧咀修复方法。
背景技术
气烧窑通过设置在窑炉上的多个烧咀将煤气和一次助燃风混配后送入窑炉内，混配气体遇到灼热的物料进行燃烧，成品中主要成份为CaO与MgO，煅烧产生的CO2从物料表面析出，形成疏松的结构块状体，而二次助燃风由窑底，从风帽自下而上送入，与经过煅烧后的成品进行热交换后，进入到燃烧区域，参与燃烧。煅烧后的烟气过滤后排往大气，成品物料从窑底出料，进入成品线运输系统，由于物料移动，使窑内物料自上而下运动。现有的一种如图1所示的气烧窑100，气烧窑100的烧咀200分上下两排，每排烧咀200均匀布置，且上下两层之间交错分布。如图2所示，烧咀200包括同轴设置的外筒204、内筒205和煤气主管211，外筒204和内筒205之间填充有不定形耐火材料208，外筒204、内筒205和煤气主管211的一端伸出炉壳101外，外筒204和内筒205的另一端连接有喷头206，外筒204和喷头206的一部分嵌装在烧咀砖102内，喷头206的出气端伸入炉内石料103内，喷头206包括同轴开设的进气室、混合室和出气室，进气室和出气室均为圆孔，混配室为锥孔，混配室的大端与进气室衔接，小端与出气室衔接；煤气主管211的另一端穿过内筒205伸入喷头206的混合室内，煤气主管211的伸入端安装有螺旋装置207，螺旋装置207外周支撑喷头206的锥形混合室内壁；外筒204和内筒205的外露端通过螺杆连接有圆筒法兰209，圆筒法兰209的筒体上连接有一次风支管203，一次风支管203通过筒体法兰209与内筒205相连通；煤气主管211外壁上设置有与筒体法兰209外端通过螺杆相连接的第二定位法兰210，煤气主管211的外露段连通有煤气支管202，煤气主管211的外端通过第一定位法兰212连接有安装镜片201的镜片安装座213。工作时，煤气从煤气围管经煤气支管202进入煤气主管211，并沿煤气主管211流向螺旋装置207，同时，一次风从一次风围管经一次风支管203、圆筒法兰209进入煤气主管211与内筒205和喷头206之间的通道，一次风经过螺旋装置207后分股旋转出风，与进入喷头206的煤气均匀混配后，从喷头206的出气口进入炉内石料103内。气烧窑100经长期使用后，烧咀砖102在煅烧过程中经物流冲刷、火焰高温侵蚀烧损后，烧咀200在炉内裸露，导致烧咀砖102、煤气主管211前端出现变形下垂、烧损；部分烧损的烧咀200出现弯曲，导致煤气无法顺利进入；此外，烧咀砖102烧损后，喷头206容易烧损变形，炉内石料103向外挤压压入烧咀砖102和喷头206的烧损部位，一次风通道被炉内石料103挤占，也无法顺利进风。为延长烧咀砖102寿命，关闭损坏的烧咀200，继续维持生产。为避免现有的设备状况对成品质量产生的影响，迫切需对烧损烧咀进行了相应改造，延长炉窑使用寿命。为减少对生产的影响，需考虑重新安装新烧咀。而且烧咀砖烧损后，不排空窑炉的情况下，相同大小的新烧咀根本无法安装复位至被石料挤压和烧损变形的烧咀喷头内。而窑炉大修，更换烧咀，须将窑内物料全部安排排空。待窑炉冷却后，再安排拆除烧咀砖，更换新烧咀、安装新烧咀砖，该种检修方法对整个气烧窑稳定生产影响较大。为应对该种情况，需利用简易材料修复改造现有烧咀，安装后，确保窑炉煅烧工况良好。
发明内容
本发明的目的是提供一种气烧窑烧咀修复方法，这种方法可以解决现有烧咀更换周期长，且需要将气烧窑内物料全部排空，对整个气烧窑稳定生产影响较大的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种气烧窑烧咀修复方法包括以下步骤：
S1：将气烧窑烧损的烧咀的圆筒法兰、煤气支管、一次风支管处的螺杆拆开，沿煤气主管轴向向外拔出烧损烧咀的流体组合管件；
S2：将烧损的流体组合管件沿圆筒法兰尾部垂直分割煤气主管，得到保留段和损坏段；
S3：将一次风支管从损坏段的圆筒法兰上切离并保留；
S4：测量原圆筒法兰尾部安装位置到炉内石料的水平距离，根据此距离制作第二钢管，第二钢管的截面与煤气主管的截面相同；制作外径小于第二钢管内径的第一钢管，第一钢管短于第二钢管；根据第一钢管的内径制作与步骤S2中保留段的第二定位法兰连接的第一法兰盘，第一法兰盘的中间通孔的孔径与第一钢管的内径相同；根据第二钢管的外径制作与原烧咀的外筒和内筒相连接的第二法兰盘，第二法兰盘的中间通孔的孔径与第二钢管的外径相匹配；
S5：将第一钢管和步骤S2中保留段的煤气主管通过第一法兰盘对中焊接；
S6：将螺旋混合器焊接固定在第一钢管端部；
S7：在第二钢管的管壁上开设与步骤S3中的一次风支管相匹配的开孔，接着将第二钢管同轴套装在第一钢管外，使第二钢管靠近该开孔的一端焊接固定在第一法兰盘上，再把一次风支管焊接在第二钢管的开孔处；
S8：矫正微调螺旋混合器，使螺旋混合器支撑第二钢管内周，保持第一钢管和第二钢管的同轴状态；
S9：在第二钢管外壁包裹保温棉，并箍紧固定，得到新制作的烧咀流体组合管件；
S10：安装第二法兰盘下半环，将新制作的烧咀流体组合管件穿入留置在烧咀砖内的内筒和喷头，直至与炉内石料相抵触；
S11：将新制作的烧咀流体组合管件的煤气支管、一次风支管处的螺杆安装到位；
S12：向新制作的烧咀流体组合管件的第二钢管外壁与喷头内壁和内筒内壁之间的空间填充灌浆料；
S13、灌浆料固化后，安装密封用的石棉垫、第二法兰盘上半环，并使第二法兰盘通过螺杆与外筒和内筒固定连接，将第二法兰盘上、下半环与第二钢管外周相焊接，即完成修复。
上述气烧窑烧咀修复方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：第一钢管和第二钢管之间的通道的横截面积与第一钢管管孔横截面积的比例为1.2～1.8：1。
进一步的，第一钢管和第二钢管由耐热不锈钢制成。
进一步的，耐热不锈钢为0Cr25Ni20。
进一步的，在步骤S9中，保温棉外包裹有塑料薄膜，并箍紧固定。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、对原烧咀的流体组合管件进行改造，拔出管件后，切除烧毁部分，保留可用部分，降低修复成本和修复周期，通过设置同轴钢管和在钢管内的螺旋混合器，并通过法兰盘与原烧咀保留的可用部分相连接，以改变流体的流动路径，使一次风和煤气从两根钢管之间经钢管内的螺旋混合器混配后进入窑炉内，变形的烧咀喷头和内筒内表面与第二钢管外表面之间的空间填充灌浆料，可加强烧咀的强度；改造所需的时间较短，可实现气烧窑不排空的情况下，对烧损的烧咀进行修复，确保了煤气煅烧均匀，实现了生产稳定。
2、新的烧咀长度可以自由调节，适应烧咀砖烧损状态，并且材料易制作，方便维修。
3、新的烧咀综合考虑了煤气与一次风的配比，保证了煤气充分燃烧。
4、新的烧咀由于采用了耐热不锈钢钢管，并采取填充灌浆料方式，在该工况下能实现较好的煅烧使用效果较好。
5、使用塑料薄膜对钢管表面进行包裹后，再用细铁线对塑料膜进行捆扎，可以确保保温棉牢固包裹钢管，便于在安装钢管时，保温棉不脱落。
附图说明
图1是现有气烧窑烧咀的排布示意图。
图2是现有气烧窑烧咀的结构示意图。
图3是本气烧窑烧咀修复方法步骤S1中拔出的烧损烧咀流体组合管件的结构示意图。
图4是本气烧窑烧咀修复方法改造后的新烧咀组合体的结构示意图。
图5是第一钢管和螺旋混合器的结构示意图。
图6是图5中的B向视图。
图7是图5中的A向视图。
图8是第一法兰盘的结构示意图。
图9是图8中C-C方向的剖视图。
图10是第二钢管的安装结构示意图。
图11是第二法兰盘的结构示意图。
图12是本气烧窑烧咀修复方法修复后的烧咀结构示意图。
图13是修复后的烧咀的流体路径示意图。
附图中标号说明：100、气烧窑；101、炉壳；102、烧咀砖；103、炉内石料；200、烧咀；201、镜片；202、煤气支管；203、一次风支管；204、外筒；205、内筒；206、喷头；206-1、出气口；207、螺旋装置；208、不定形耐火材料；209、圆筒法兰；210、第二定位法兰；211、煤气主管；212、第一定位法兰；213、镜片安装座；214、第一法兰盘；214-1、第一焊接标记；214-2、第二焊接标记；215、第二法兰盘；216、第一钢管；217、第二钢管；218、螺旋混合器；219、灌浆料。
具体实施方式
下面结合图1至图13，对本发明作进一步详述：
本气烧窑烧咀修复方法包括以下步骤：
S1：将气烧窑100烧损的烧咀200的圆筒法兰209、煤气支管202、一次风支管203处的螺杆拆开，沿煤气主管211轴向向外拔出烧损烧咀的流体组合管件（参见图3）；
S2：将烧损的流体组合管件沿圆筒法兰209尾部垂直分割煤气主管211（参见图3虚线处），得到保留段和损坏段；
S3：将一次风支管203从损坏段的圆筒法兰209上切离并保留；
S4：利用直铁杆从原烧咀的内筒205水平伸入喷头206内，使铁杆水平触碰到炉内石料103，测量原圆筒法兰209尾部安装位置到挤压入喷头内的炉内石料的水平距离，并做好记号，根据此距离制作第二钢管217，第二钢管217的截面与煤气主管211的截面相同；制作外径小于第二钢管217内径的第一钢管216，使第一钢管216和第二钢管217之间的通道的横截面积与第一钢管216管孔横截面积的比例为1.2～1.8：1，确保煤气充分燃烧、混配；第一钢管216短于第二钢管217为3~5cm距离，以便于保护螺旋混合器218，并预留一段煤气和一次风的混合段；根据第一钢管216的内径制作与步骤S2中保留段的第二定位法兰210连接的第一法兰盘214，第一法兰盘214的中间通孔的孔径与第一钢管216的内径相同；根据第二钢管217的外径制作与原烧咀的外筒204和内筒205相连接的第二法兰盘215，第二法兰盘215的中间通孔的孔径与第二钢管217的外径相匹配；第一钢管216和第二钢管217采用0Cr25Ni20或其它耐热不锈钢制成；
S5：将第一钢管216和步骤S2中保留段的煤气主管211通过第一法兰盘214对中焊接，焊接前预先在第一法兰盘214上制作第一钢管216焊接位置的第一焊接标记214-1以及第二钢管217焊接位置的第二焊接标记214-2；
S6：将螺旋混合器218固定焊接在第一钢管216端部，
S7：在第二钢管217的管壁上开设与步骤S3中的一次风支管203相匹配的开孔，接着将第二钢管217同轴套装在第一钢管216外，使第二钢管217靠近该开孔的一端焊接固定在第一法兰盘214上，再把一次风支管203焊接在第二钢管217的开孔处；
S8：矫正微调螺旋混合器219，使螺旋混合器支撑第二钢管217内周，保持第一钢管216和第二钢管217的同轴状态；
S9: 在第二钢管217外壁包裹保温棉，并用细铁线绑好，箍紧固定，即得到图4所示的新制作的烧咀流体组合管件；
S10：安装第二法兰盘215下半环，将新烧咀流体组合管件的第二钢管217穿入留置在烧咀砖102内的内筒205和喷头206直至与炉内石料相抵触；
S11：将新制作的烧咀流体组合管件的煤气支管202、一次风支管203处的螺杆安装到位；
S12：向第二钢管217外壁和内筒205内壁之间的空间填充灌浆料219，在第二法兰盘215下半环的阻挡下，灌浆料219的填充和固化能更好地完成；
S13：灌浆料219固化后，安装密封用的石棉垫、第二法兰盘215上半环，并使第二法兰盘215通过螺杆与外筒204和内筒205固定连接，将第二法兰盘215上、下半环与第二钢管217外周相焊接，即完成修复。
如图13所示，修复完成后，煤气从煤气围管经煤气支管202进入煤气主管211，并沿煤气主管211从第一法兰盘214的中间通孔进入第一钢管216内，煤气沿第一钢管216流向螺旋混合器218，同时，一次风从一次风围管经一次风支管203进入第二钢管217和第一钢管216之间的环形通道内，一次风经过第二钢管217内的螺旋混合器218后分股旋转出风，旋转风与通过螺旋混合器218的煤气均匀混配后，从喷头206的出气口206-1进入炉内石料103内。
本气烧窑烧咀修复方法能在烧咀烧损后，得到及时的修复。在原有烧咀烧损的情况下，采用新制流体组合管件、灌浆料结合的安装方式更换烧咀后，新更换的烧咀更好的适应了现有气烧窑的工况。新流体组合管件制造方法简易，易于取材，方便现场制作和安装，具有不用停窑排空即可完成检修的优点。修复后的烧咀能较好的适应现有烧咀砖烧损下的工况，能较好的确保产品质量稳定，同时由于煅烧均匀，生产方面得到稳定。
Claims (5)
1.一种气烧窑烧咀修复方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：将气烧窑烧损的烧咀的圆筒法兰、煤气支管、一次风支管处的螺杆拆开，沿煤气主管轴向向外拔出烧损烧咀的流体组合管件；
S2：将烧损的流体组合管件沿圆筒法兰尾部垂直分割煤气主管，得到保留段和损坏段；
S3：将一次风支管从损坏段的圆筒法兰上切离并保留；
S4：测量原圆筒法兰尾部安装位置到炉内石料的水平距离，根据此距离制作第二钢管，第二钢管的截面与煤气主管的截面相同；制作外径小于第二钢管内径的第一钢管，第一钢管短于第二钢管；根据第一钢管的内径制作与步骤S2中保留段的第二定位法兰连接的第一法兰盘，第一法兰盘的中间通孔的孔径与第一钢管的内径相同；根据第二钢管的外径制作与原烧咀的外筒和内筒相连接的第二法兰盘，第二法兰盘的中间通孔的孔径与第二钢管的外径相匹配；
S5：将第一钢管和步骤S2中保留段的煤气主管通过第一法兰盘对中焊接；
S6：将螺旋混合器焊接固定在第一钢管端部；
S7：在第二钢管的管壁上开设与步骤S3中的一次风支管相匹配的开孔，接着将第二钢管同轴套装在第一钢管外，使第二钢管靠近该开孔的一端焊接固定在第一法兰盘上，再把一次风支管焊接在第二钢管的开孔处；
S8：矫正微调螺旋混合器，使螺旋混合器支撑第二钢管内周，保持第一钢管和第二钢管的同轴状态；
S9：在第二钢管外壁包裹保温棉，并箍紧固定，得到新制作的烧咀流体组合管件；
S10：安装第二法兰盘下半环，将新制作的烧咀流体组合管件穿入留置在烧咀砖内的内筒和喷头直至与炉内石料相抵触；
S11：将新制作的烧咀流体组合管件的煤气支管、一次风支管处的螺杆安装到位；
S12：向新制作的烧咀流体组合管件的第二钢管外壁与喷头内壁和内筒内壁之间的空间填充灌浆料；
S13：灌浆料固化后，安装密封用的石棉垫、第二法兰盘上半环，并使第二法兰盘通过螺杆与外筒和内筒固定连接，将第二法兰盘上、下半环与第二钢管外周相焊接，即完成修复。
2.根据权利要求1所述的气烧窑烧咀修复方法，其特征在于：第一钢管和第二钢管之间的通道的横截面积与第一钢管管孔横截面积的比例为1.2～1.8：1。
3.根据权利要求1或2所述的气烧窑烧咀修复方法，其特征在于：第一钢管和第二钢管由耐热不锈钢制成。
4.根据权利要求3所述的气烧窑烧咀修复方法，其特征在于：耐热不锈钢为0Cr25Ni20。
5.根据权利要求4所述的气烧窑烧咀修复方法，其特征在于：在步骤S9中，保温棉外包裹有塑料薄膜，并箍紧固定。
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