水泥回转窑是水泥生产的关键设备,主要用于煅烧水泥熟料。 造成水泥窑筒体裂缝甚至断裂的原因有很多,筒体母材是否合格,筒体长期受腐蚀,筒体变形等参数出现变化未及时修正,以及温度等因素影响被看做是主要原因,也是目前行业日常维护回转窑需要注意的地方。
近年来新疆、山西、内蒙、黑龙江出现的多起窑筒体断裂事故。其共性多是冬季窑传动附近的筒体撕裂或者断裂。
由于回转窑体积庞大,加上又处于冷热交替、高温作业环境下,因而筒体断裂及焊缝开裂事故也时有发生。
原燃材料中对窑筒体构成腐蚀伤害的微量元素主要是氯、硫、磷。硫是钢材的有害元素,能降低钢的延展性和韧性,在锻造和轧制时造成裂纹,通常要求硫含量<0.055%,优质钢要求<0.040%。
但这只是钢材生产中的控制指标,至于在钢材的使用中,硫的腐蚀先在钢材表面形成FeS2密实层,然后再逐层深入,速度相对较慢,FeS2能增加钢材的热脆性。
磷的腐蚀也是从表层开始逐层深入的,速度相对较慢。但磷是影响钢材低温冷脆的主要元素,能增加钢材的冷脆性,降低焊接性和塑性,使冷弯性能变坏。所以,在钢材的生产过程中也给予了严格控制,通常要求钢中含磷量<0.045%,优质钢要求更低些。
氯离子则不同,由于Cl-具有离子半径小穿透能力强的特点,能够进入钢材内部进行深层次的破坏,“不仅自己深入敌后,还要找一个K+做夫人生产KCl,建立根据地、扩大地盘”。
KCl又是相对疏松的多孔片层,渗透在钢材中的KCl相当于人肌体内的癌细胞,会大幅度的降低钢材质量,变得很脆很易碎裂。
需要注意的是,钢材的脆性破坏,不论是冷脆还是热脆,都会降低钢材的延展性和韧性,由于在加载后无明显变形,破坏前无预兆,这种破坏是钢材内部实质性的,破坏事件在窑筒体不是太薄的情况下即能发生,不易被提前发现,因此脆性破坏的危险性很大。
碳也是钢材控制的一个有害指标。碳高了韧性就差了。区别于钢板撕裂来讲,碳指标过高,造成的钢板脆裂时间过程很短。不会给任何检查处理的时间。
如是撕裂,在撕裂部位滴油,确定其裂缝两端,在末端钻孔即可避免裂缝的延长。脆裂又分冷脆和热脆,不能都归于冷冻,水泥窑多数是冷脆,冷不等于冻,筒体薄了、脆性大了、强度到了极限,就会爆裂的。
根据窑筒体的结构特点和腐蚀断裂的原因,需按怎要筒体内壁防腐蚀关键。
从涂料性能上来讲,ZS-1041烟气防腐涂料含硅无机聚合物对有机聚合物改性后,涂层中能得到交替排列组成的多嵌段共聚物,在涂层空间形成二维网状结构,也形成了点状迷宫形式,而且超细ZS-1041涂料系列中功能防腐蚀颜填料均为高温再加工成型的纳米级鳞片级粉料,极细的粒径使单个鳞片更易稳定分散在涂料体系中,同时也不会出现搭接空鼓,抗渗透性更为优异,这也是为什么ZS-1041涂料体系仅300-1000μm即可达到几毫米厚常规防腐蚀涂料防腐效果的主要原因之一。极好的耐蚀性,能同时耐酸耐碱的多种腐蚀,抗烟气中的硫化氢、氯离子、二氧化硫、三氧化硫、氯化氢高温水汽等介质腐蚀,防止冷凝水点腐蚀,应力腐蚀、化学腐蚀、电位腐蚀等。烟气防腐涂料的基料和填料均由耐高温的无机物组成,长期耐热可以达到600℃,但时间耐温850℃。ZS-1041涂料系列的线膨胀系数为16-23×10-6/℃,钢铁的线膨胀系数为12-18×10-6/℃,与钢铁线膨胀系数处于同一数量级,两者相差不大,因该涂层为薄涂即可,导热速度较快,能很快与基材达成温度平衡,在遇到急冷急热状况时形变几乎与基材保持一致,不易产生温差应力造成漆膜的损坏。涂料本身硬度高,耐磨蚀,涂层外观可进行无接缝式流线型光滑表面处理,减小设备表面粗糙度从而减少摩擦力。
从施工及维护成本上来讲,ZS-1041涂料系列适合于各温度段的防腐,在进行防腐工程中不需要按工况、部位来购买多种产品,减少了预算,物料管理、施工管理的难度。同时该涂料可以刷涂、辊涂、喷涂,无需采用加衬布等辅助材料施工即可,施工简便工期短。在使用过程中如果出现弊病或缺陷,仅需要进行局部修补即可,大大降低了维修成本和缩短了维修工期。
从安全施工的角度来讲,产品实干固化以后即可进行焊接,焊接时无明火,对于设备改装,现场消防等都会提供醉大的可能,耐温750℃,大大减少了施工及后续使用中的着火隐患。
综上所述,ZS-1041烟气防腐涂料适合防止窑筒体的腐蚀