高温带突发异常断棒情况因素分析及解决效果
2019-01-30
6月某客户反馈在生产中发现断棒异常情况增多，希望辊棒应用工程师到现场，进行调查解决，寻求应对方案。
经过调查，窑炉相关参数如表1。
据窑炉主任反馈，今年投产使用3个多月开始出现窑炉内辊棒断裂。对方透露产品仅加厚少许，由10.5 mm加厚到12 mm，单片产品重量增加约2.57 kg，各区域烧成温度上升少许，最高烧成温度上升7℃，断棒数量有所增加。
现场与客户查看并分析其窑炉辊棒断棒记录，发现在45天时间内断棒数量为138支，认为情况异常。
分析发现，断棒所在区域存在集中现象。由图3可以看出160 ～ 180厢发生的断棒数量较多，占断棒数量的65%。结合散点图不难发现，其中仅177厢断棒就多达8支。 现场观察发现，断棒区域多为助燃风支管管道布置区域，通过对缺棉漏火位置气流感知，其正压极大。打开观察孔，高温气流冲爆而出，根本无法靠近观察。
正压越大表明气流越强，高温燃气对辊棒的冲击力越大;另外在实际生产中，由于助燃风支管管径大，占地面积大，会遮挡数支辊棒，若该位置辊棒发生中断，处理极为不便。为此我们建议合作单位在该类区域配置我司高温强度更高的GF98产品。参数如表2所示：
GF98是我司当前量产产品中高温强度最高的辊棒，对比合作单位此前使用的GF95产品，性能优势明显。
GF98在1300℃使用温度下强度对比GF95提升27%，由于復合因素加成，理论承重能力提升32%以上，能较好应对辊棒转动中产生的应力疲劳，延长使用寿命。
更换辊棒后，选取最近的连续45天的时间段统计断棒情况，见图5。
GF98在更换后4个月内尚无断棒，其他没有更换区域断棒情况前后相近。
我们与合作单位共同探讨，一致认为在窑炉中存在一些区域，比如助燃风支管管道位置，需辊棒常年无更换，这就要求辊棒必须有较长的使用寿命;在正压较大的区域，辊棒单位时间内受到的热冲击要超过其它微正、微负压区域，这就要求辊棒必须有较高的高温强度。这些区域辊棒的配置对最终烧成产品的尺寸等影响是隐性的，但却是影响生产顺行的关键。
辊棒应用专家经过分析对比，分析了断棒的主要原因：（1）产品加厚1.5 mm后，烧成周期加长4 min、烧成温度提高7℃。（2）烧成带辊棒转速减慢。从55 r/min，减少到53 r/min。（3）砖坯在行走中，由于烧成带转速减慢，导致前后砖坯缝隙减少;缝隙减少后，辊棒面上热气流正压陡然加大。综合上述因素，对GF95辊棒的载荷除了砖坯本身重量的增加之外，又多了单位面积上风压正压增加的因素。
针对这种情况，我们建议厂家更换超高温高强辊棒之外，适当拉开烧成带砖坯前后距离，进行有效的“卸压”，优化了辊棒使用环境。
辊棒作为最重要的传动配件，伴随产品生产烧成的始终，其性能对生产顺行有直接影响，只有应对方案合适，才能有效减少辊棒的异常损耗。
（蒲林刚，乔富东）
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