光伏窯爐大碹鉆孔焊補(bǔ)維修方法應(yīng)用

宋章和 李學(xué)成 張勇 辜孔良

（1.吳江南玻玻璃有限公司 蘇州 215200；2.上海杰匯爐窯新技術(shù)有限公司 上海 201900）

0 引言

隨著國家新能源政策的實施，太陽能光伏作為清潔能源最重要的組成部分［1］，裝機(jī)容量成倍增長。太陽能光伏玻璃是太陽能產(chǎn)業(yè)鏈中的一個重要環(huán)節(jié)［2］，其需求與日俱增，光伏玻璃窯爐也越來越多，光伏玻璃廠之間競爭也愈加激烈，為了提高玻璃產(chǎn)品質(zhì)量和減少損失，對窯爐破損及時進(jìn)行維護(hù)和修補(bǔ)顯得十分必要。

光伏玻璃窯爐一般采用天然氣為燃料，運行前期在正常的工藝條件下，窯爐一般不會出現(xiàn)嚴(yán)重的燒損問題，但在中后期，熔窯大碹容易從磚縫處燒損形成喇叭口狀小鼠洞并躥火，采取普通熱修補(bǔ)方式填熱補(bǔ)料效果差且壽命短，熱修補(bǔ)時熱補(bǔ)料難免掉入窯內(nèi)玻璃液里形成玻璃缺陷，頻繁進(jìn)行普通熱修補(bǔ)不僅嚴(yán)重影響玻璃生產(chǎn)質(zhì)量，還會造成成形區(qū)輥傷帶來的換輥等經(jīng)濟(jì)損失。基于以上問題，吳江南玻公司聽取上海杰匯爐窯新技術(shù)有限公司的建議，采取鉆孔焊補(bǔ)的方式維修大碹喇叭口狀小鼠洞，取得了良好的使用效果。本文主要介紹大碹鉆孔焊補(bǔ)這樣一種新的焊補(bǔ)施工方式和使用效果，確定其可行性。

1 窯爐大碹現(xiàn)狀

吳江南玻650 t/d光伏窯爐運行8年多，熔窯大碹由于密封性差，堿蒸汽沉積造成熔損形成大量小鼠洞［3］，基本都是喇叭口狀（上口小，下口大），外部照片和內(nèi)部照片如圖1所示。

圖1 大碹破損喇叭口狀孔洞內(nèi)外照片

開始遇到這種情況時，技術(shù)人員認(rèn)為讓其躥火，不進(jìn)行熱修補(bǔ)，等其燒損變大時，再進(jìn)行修補(bǔ)效果更好一些。但實際上長時間磚縫躥火任由其發(fā)展，不僅會有碹體表面的雜質(zhì)熔損掉落窯內(nèi)影響玻璃生產(chǎn)質(zhì)量，還會形成連片的躥火磚縫造成碹磚掉落形成大的孔洞，既不安全又浪費大量熱量，所以該方法并不可取。

后續(xù)只要有躥火磚縫，就會使用熱補(bǔ)料進(jìn)行及時修補(bǔ)，這樣能避免碹磚過早的掉落。但由于破損為喇叭口狀，熱補(bǔ)料修補(bǔ)的深度有限，且熱補(bǔ)料燒結(jié)效果差也容易掉落，使得維修后的壽命短，頻繁維修不僅增加了工人的勞動強(qiáng)度，還影響了玻璃質(zhì)量，造成輥傷等經(jīng)濟(jì)損失。

鑒于以上問題，通過與專家溝通交流后，決定采取大碹鉆孔焊補(bǔ)的維修方式，對喇叭口狀躥火磚縫進(jìn)行焊補(bǔ)維修。

2 鉆孔焊補(bǔ)施工

2.1 施工前準(zhǔn)備

光伏窯爐大碹外表面溫度一般會比浮法窯爐高，施工環(huán)境比較惡劣，所以施工前，要充分做好防護(hù)措施，降低操作區(qū)域的環(huán)境溫度，準(zhǔn)備好鉆孔設(shè)備和焊補(bǔ)設(shè)備。鉆孔設(shè)備也需要做好防護(hù)和降溫措施，避免失靈或損壞。

2.2 鉆孔施工

（1）鉆孔前，清理躥火區(qū)域的保溫材料及碹頂密封料，完全露出碹磚才能進(jìn)行下一步施工操作。

（2）清理保溫和密封料時應(yīng)提前使用高硅布或高硅繩封堵穿火孔洞和磚縫，避免雜物掉入窯內(nèi)對生產(chǎn)造成不良影響。

（3）清理穿火區(qū)域保溫材料時，清理區(qū)域應(yīng)在穿火孔洞周圍擴(kuò)大300～500 mm，便于下一步的鉆孔施工操作。

（4）鉆孔一般采用直徑大于100 mm的金剛石鉆頭，鉆孔的區(qū)域應(yīng)大于躥火磚縫區(qū)域。

（5）鉆孔操作時，鉆孔設(shè)備需要通水冷卻金剛石鉆頭，但水量應(yīng)嚴(yán)格控制，避免過量冷卻水溢出導(dǎo)致大碹硅磚炸裂而造成大碹嚴(yán)重?fù)p傷。

（6）鉆孔應(yīng)該分次進(jìn)行，并掌握好鉆機(jī)鉆孔力度，減少鉆孔過程中雜物集中掉入窯內(nèi)而影響玻璃質(zhì)量。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到要求的深度時，應(yīng)立即停止鉆孔操作，清理干凈孔洞內(nèi)部及孔洞周邊的雜物后再進(jìn)行焊補(bǔ)維修。

（7）焊補(bǔ)材料應(yīng)采用硅質(zhì)焊補(bǔ)料，SiO2含量應(yīng)不小于99%。

（8）焊補(bǔ)時，當(dāng)孔洞密封后鉆孔區(qū)域外表面溫度會明顯降低，降至300～400 ℃，焊補(bǔ)材料應(yīng)該進(jìn)行合理配置才能滿足該環(huán)境下的使用要求。鉆孔焊補(bǔ)施工示意如圖2所示，鉆孔焊補(bǔ)過程照片見圖3。

圖2 鉆孔施工過程示意

圖3 鉆孔焊補(bǔ)照片

3 應(yīng)用效果

經(jīng)過一年多時間觀察，大碹鉆孔焊補(bǔ)區(qū)域并沒有再次穿火，窯爐生產(chǎn)比較穩(wěn)定。一年多以來，大碹上部維修工作與焊補(bǔ)之前相比確實明顯減少，完全超出了預(yù)期效果。圖4為大碹鉆孔焊補(bǔ)前及使用一年后的效果。

圖4 應(yīng)用效果

4 結(jié)語

對于處于窯齡中后期的光伏窯爐，由于長期高溫導(dǎo)致熔窯大碹磚縫熔損形成大量喇叭口狀鼠洞并躥火，采取鉆孔焊補(bǔ)維修的方式，可有效對躥火區(qū)域進(jìn)行焊補(bǔ)密封，并保持較長時間不再出現(xiàn)穿火現(xiàn)象，既降低了保窯工人的勞動強(qiáng)度，又避免了頻繁維修過程中碹頂?shù)袈湮镞M(jìn)入玻璃液而影響玻璃質(zhì)量，在提高玻璃質(zhì)量的同時也減少了掉落物與玻璃液形成結(jié)石引起輥傷帶來的經(jīng)濟(jì)損失，該方法確實可行，值得推廣。