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为玻璃窑炉长期运行而设计和操作
2017-08-22    来源:    作者:佚名
美国AllstatesRefractor Contractors公司总裁Dave Boothe先生研究和考察了与窑炉保养和维修相关的一些问题,并且明确指出了窑炉保持较长的炉龄以及防止窑炉出现故障缺陷所具有的重要意义。认为通过人的眼睛进行观察仍然还是判断正在操作和运行之中的玻璃窑炉存在哪些问题的最好办法。
 本文摘自《国际玻璃》中文版
   就像大家所了解的汽车生产制造厂商致力于设计出更好的汽车一样,我们在玻璃行业也一直致力于设计出更好的窑炉,以便使其具有更高的燃料使用效率,更多的玻璃转化能力,更低的潜在污染隐患以及生产出更优质玻璃的能力。
     然而,在上述所提到的玻璃行业这些努力方向之中,我们忽略了保持玻璃窑炉较长的炉龄所具有的重要意义。在一些情况之下.我们不得不对玻璃窑炉进行临时性的维修,这些维修操作很有可能不得不安排在窑炉工作的时候进行,也有可能需要将窑炉停炉维修,然后再将窑炉恢复点火开工。
    据美国Allstatcs Rcfrartory Contractors公司观察,当试图在保持几何尺寸不变的情况之下将玻璃窑炉改造成使用氧/燃料燃烧系统的时候,以及在保持给定的结构不变这种约束条件之下增加玻璃窑炉熔池尺寸的时候,这些窑炉经过上述改造后在使用的时候就容易产生故障。
    但是,我们经常会遇到在前面所提到的保持几何尺寸或给定结构不变这样的限制条件下·被迫增加支撑钢构架的尺或者显著地缩减支撑钢构架热端到耐火材料冷端之间距离的情况。
    从外部来看,这也许还算不上是一个非常大的问题。但是,当需要将现存的耐火材料重新包裹加厚一倍甚至两倍的情况,上面所提到的距离限制就会变成一个非常重要的问题。
    其中的原因就在于,在上述维护改造过程之中,一方面需要具备将所需的耐火材料放置在指定位置的可能性,另外还要能够进入这个空间位置,并且一旦安装到位之后能够对这些耐火材料提供充分的支撑作用。
问题
    我经常将窑炉的上述场景比拟成为凯迪拉克北极星豪华汽车而设计的发动机引擎箱体。该发动机引擎一旦安装到位,将必须工作运行至少10万英里以上才需要开始接受调整和修理,这是因为如果要对发动机进行调整和修理,就需要修理人员或者将汽车乘客车厢内侧车身前部的发动机舱壁防溅扳拆除,或者将汽车引擎松开并使其向前旋转滚动,以便能够接近和操作后面的四个火花塞。这样的一种设计形式,使得对该汽车发动机引擎进行一次简单的火花塞调整操作的价格和费用高达平均800美元。因此,我们有些用户认为上述设计多多少少存在一些缺陷和瑕疵。
    与上述事例相同,当我们试图增加窑炉长度却既不想移动玻璃成型机器的位置,也不愿缩短料道长度的时候,类以的问题也在玻璃生产和制造行业中出现了。这就会导致玻璃池炉冷端和分料器冷端之间距离的缩短,从而会引发因空间位置不够而不能够进行流液洞的维修,窑炉垛墙和分料器后墙的加厚包覆等等一些问题。
    在玻璃生产和制造行业所关注的另外一个问题就是玻璃池炉碹顶拉条与玻璃池炉碹顶之间的距离,这种问题不是发生在转换为燃料增氧燃烧方式的情况之下,而是发生在窑炉尺寸加宽之时。与前面的事例相同,上述距离或者尺寸对于玻璃池炉碹顶的维修或者包覆加厚来说是非常重要的。另外,大尺寸AZS电熔锆刚玉砖的出现也给玻璃窑炉承建商带来了新的挑战,他们很可能需要将玻璃池炉中的玻璃排除干净,以便防止在对池炉进行加厚包覆的时  候玻璃熔体发生泄漏。没有人会赞成为了排除玻璃液而沿著窑炉的侧壁在玻璃池炉碹顶钻孔,所以,这就需要进行沟通和对话,以便预先设计使得能够允许从窑炉的侧壁顶端或者上部空间插入水枪,这一点非常必要。
    或许有人会说发生上述这些情况人们无能为力、别无选择。但是,其中根本的原因更多地在于缺乏计划和规划、经验或者增加更多的投入,这是发生上述这些情况的罪魁祸首,而并不是人们没有认真地考虑和解决这些问题。
    上述这些问题还带给我们这些启示,即必须要对窑炉及其潜在发生破损的部位或者薄弱环节连续不断地进行监测,以便使其远离故障,并且及时在窑炉运行的时候不断进行小规模的热修复,而不是将问题不断堆积,使得最后不得不对窑炉进行费用昂贵的热修复,甚至拖延到最后还有可能发生窑炉必须停炉检修的更糟糕的情况,这方面需要时刻保持警惕。
    在美国,过去18个月中玻璃熔制领域发生了比过去18年还要多的玻璃熔体泄漏事故。通过一些报告以及对一些与窑炉操作控制相关的人员进行个别私人访谈的结果,并且结合上述情况,我们可以归纳总结得出如下结论,即过去十多年以来,我们在预防问题发生方面所做的工作越来越少,而更多地把精力放在处理一些重大而紧急的工作内容或者没有预先意料到的停炉故障等等方面。
维护
究竟有什么措施使得人们可以减轻对窑炉进行预防性维护保养的工作,而让窑炉不管经过维护还是根本就不需要维护就能够长时期运行操作,目前这还停留在 人们的希望和猜想之中。但是,现在所要解决的问题就是玻璃工业中需要窑炉能够更好地运行,这是底线,如果不对窑炉进行经常性维护和保养,其中潜在的灾难和接下来维修所需要花费的成本和代价都很大如Ben Frank所述:“在预防方面每增加一盎司的成本,就会在问题处理方面节约一磅的费用。”
    您可能还会继续发问:“为什么靠维修窑炉来维持生活的这些人总是坚持让维护性的工作变得越来越小但越来越频繁这样的观点?”其中的道理很简单:越小的维护保养工作所需要承担的风险也越小,这对维护保养承担单位和窑炉的业主来说都更加放心和安全。相对于窑炉进行大规模修来说,经常进行小规模的维护和保养工作,这对窑炉业主来说花费不高,但却是对窑炉提供了一种始终如一的保护。
    要达到上述这种对窑炉不断进行小规模维修的理想场景,需要窑炉操作人员时刻关注窑炉的运行情况,或者也可以让富有经验的人员对窑炉定期进行检测并给出正式的检测报告,这样就可以据此做出对窑妒进行维护和保养的计划,申请获得完成维修所需要的资金,材料以及合格人员安排等方面的批准。在玻璃行业领域从事窑炉维修保养服务的大多数单位都可以提供上述这些服务内容,并且有经验也有设备根据指定的频率要求来对窑炉进行细致而彻底的检测。无论是哪家单位来承担上述这些检测任务,都需要在计划和安排上做出周密的考虑,并且还要注意申请获得这些维护保养资金。
    基于对过去十多年来窑炉设计、操作和寿命方面知识的掌握和了解,我们发展窑炉的故障和寿命与市场上所供给电熔砖等耐火材料的种类和质量紧密相关,由于原材料的成本提升,外部生产制造厂商以及生产制造方面的压力,我们曾经认识和了解多年的耐火材料在质量方面也有了变化。
    这些电熔砖等耐火材料其寿命相对于以前也有了变化,所以,我们对于这些耐火材料所构筑而成窑炉的典型寿命预期也要进行相应的修正。
    基于上述原因,也必须对窑炉定期进行检测!
结论
作为窑炉维护和保养这个行业中的一个“老人”,我认为通过人的眼睛进行观察仍然还是判断正在操作和运行之中的玻璃窑炉存在哪些问题的最好办法。
   人眼观察能够仔细查看那些惊醒的摄像镜头和安置在几英尺之外或埋在电熔砖等耐火材料之中的传感器所检测不到的地方,从而可以帮助操作人员对窑炉中所发生的真实情况进行更好的观察和判断。
    在窑炉的操作和运行之中,窑炉内部或者外部发生故障的时候所产生的颜色,尺寸和位置等细微变化都可以成为让操作人员认识和了解窑炉之中正在发生什么的最好的“指示表”。如果在对玻璃窑炉进行自动检测和处理过程之中,对上述这些故障信息熟视无睹,就可能酿成任何玻璃生产制造厂商不能够承受的大错。
    几十年以来,我一直从事玻璃窑炉的操作运行和维修保养工作,操作和处理过各种类型、尺寸规模、配置以及生产各种产品的玻璃窑炉。就我对于这些玻璃窑炉的评估和检测来说,其中始终认为非常重要的一点就是:“这些玻璃窑炉操作人员是如何对待他们每天对玻璃窑炉的观察结果并思考如何进行相应的处理?”
    然而不幸的是,玻璃行业中人们普遍忽视了这些人眼所能观察得到的信息,而仅仅将注意力放在自动化仪表所记录的信息之上,从而使其整天忙于那些并不紧密相关的工作内容之上了。
    我们逐渐减轻了通过我们自身眼睛的直接观察来获取和了解窑炉之中正在发生什么的依赖。我认为,这并不是一种窑炉操作和管理方面的进步,对于玻璃窑妒的长期稳定运行会带来损害。玻璃的生产和制造,虽然是一门科学,但是在很大程度上仍然还是一门艺术。
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