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预热器系统结皮堵塞疏通爆破
2011-08-05
新型干法水泥生产线5级旋风筒锥体处产生结皮堵塞,堵料温度约1 000 ℃,采用爆破法顺利疏 通。介绍了用爆破法疏通高温堵料的施工工艺,隔热药包制做方法,施工安全措施等。
第 26卷 第 2期 009年 6月 Vol. 26  No. 2  Jun. 2009 爆 破 BLAST ING  2 文 章 编 号 : 1001 - 487X (2009) 02 - 0077 - 03 预 热 器 系 统 结 皮 堵 塞 疏 通 爆 破 房 泽 法 ,阎 晓 荣 ,王维 (武 汉 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ,武 汉 430070) 摘 要 : 新 型 干 法 水 泥 生 产 线 5级 旋 风 筒 锥 体 处 产 生 结 皮 堵 塞 ,堵 料 温 度 约 1 000 ℃ ,采 用 爆 破 法 顺 利 疏 通 。 介 绍 了 用 爆 破 法 疏 通 高 温 堵 料 的 施 工 工 艺 ,隔 热 药 包 制 做 方 法 ,施 工 安 全 措 施 等 。 关 键 词 : 高 温 爆 破 ; 隔 热 药 包 ; 控 制 爆 破 ; 水 泥 生 产 中 图 分 类 号 : TD235. 37  文 献 标 识 码 : A Unblocking Blasting for Coating and Blocking of Preheated Cyclone System in Cement Production FANG Ze2fa, YAN X iao2rong, WANG W ei ( School of Resources and Environment Engineering,W uhan University of Technology,W uhan 430070, China) Abstract:   Coating and blocking occurred in the cone of 52level cyclone in NSP cement p roduction line, and the temperature of blockingmaterial is about 1 000 ℃ , it can be dredged successfully by blastingmethod. The technology used to dredge high temperature blocking material by blasting, the process of making the heat2insoluted charge and safety measurement in construction are introduced in this paper. Key words: high2temperature blasting; heat2insulated charge; controlled blasting; cement production 制 工 作 平 台 上 ,其 上 布 置 有 动 力 电 缆 、通 信 线 路 和 管 1   工 程 概 况 道 ,爆 破 环 境 十 分 复 杂 。 武 汉 某 水 泥 厂 1条 日 产 2 500 t熟 料 的 新 型 干 2   疏 通 方 案 法 水 泥 生 产 线 , 5级 旋 风 筒 锥 体 出 现 结 皮 堵 塞 ,采 取 了 停 料 、空 气 炮 等 各 种 处 理 手 段 仍 未 疏 通 。 结 皮 堵 塞 如 不 及 时 疏 通 ,不 仅 影 响 水 泥 厂 的 正 常 生 产 ,经 济 损 失 很 大 ,而 且 堵 料 温 度 逐 渐 上 升 ,还 会 造 成 很 大 的 安 全 隐 患 。 最 终 决 定 尝 试 爆 破 法 疏 通 高 温 堵 料 。 结 皮 堵 料 疏 通 爆 破 方 案 ,既 要 保 证 作 业 人 员 的 安 全 ,也 要 确 保 5级 旋 风 筒 和 周 围 设 施 的 安 全 。 根 据 旋 风 筒 结 构 尺 寸 、堵 料 温 度 和 堆 积 厚 度 ,决 定 采 用 小 药 量 自 下 而 上 分 次 爆 破 的 疏 通 方 案 。 具 体 方 法 是 在 旋 风 筒 某 处 开 孔 ,用 钢 钎 在 堵 料 中 凿 出 炮 孔 。 先 凿 出 下 部 炮 孔 并 爆 破 ,使 锥 体 内 的 堵 料 松 动 并 排 走 。 锥 体 内 的 堵 料 疏 通 后 ,其 上 部 堵 料 有 可 能 顺 利 疏 通 并 下 泻 。 如 果 不 能 疏 通 ,凿 出 中 部 炮 孔 并 装 药 爆 破 , 使 药 包 附 近 的 堵 料 松 动 并 使 其 下 落 。 如 果 圆 筒 部 位 堵 料 堆 积 太 高 ,则 需 再 打 上 部 炮 孔 ,并 装 药 爆 破 。 通 常 经 2~ 3次 小 爆 破 应 该 就 可 疏 通 结 皮 堵 料 。 5 级 旋 风 筒 是 1个 直 径 为 6 m 的 钢 筒 ,内 有 耐 火 材 料 内 衬 ,筒 底 呈 漏 斗 状 ,半 成 品 高 温 水 泥 生 料 经 此 输 送 至 下 一 道 工 序 。 结 皮 堵 料 从 旋 风 筒 锥 体 内 堆 至 圆 筒 段 ,堆 积 高 度 不 详 。 堵 料 的 硬 度 不 高 但 温 度 高 ,约 为 1 000 ℃ 。 5级 旋 风 筒 位 于 约 20 m高 的 钢 收 稿 日 期 : 2009 - 03 - 20 作 者 简 介 :房 泽 法 (1954 - ) ,男 ;武 汉 :武 汉 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 教 授 。 7 8 爆 破 2009年 6月 3 . 2隔 热 材 料 及 隔 热 药 包 制 作 3   爆 破 施 工 结 皮 堵 料 为 新 型 干 法 水 泥 生 产 中 的 一 种 突 发 事 件 ,本 地 难 以 找 到 耐 热 炸 药 ,可 用 于 堵 料 疏 通 的 爆 破 器 材 只 有 乳 化 炸 药 和 电 雷 管 。 由 于 普 通 的 工 业 炸 药 和 工 业 雷 管 的 热 感 度 都 非 常 低 ,一 般 低 于 400 ℃ ,直 接 用 于 高 温 爆 破 显 然 不 行 ,必 须 选 择 合 适 的 绝 热 材 料 将 炸 药 包 裹 起 来 ,使 其 在 规 定 的 时 间 内 低 于 爆 破 3. 1  炮 孔 的 布 置 及 爆 破 参 数 在 圆 筒 段 钢 筒 上 用 氧 割 切 开 1个 直 径 约 为 200 mm的 小 孔 ,既 能 观 察 旋 风 筒 内 物 料 堵 塞 的 情 况 ,也 能 用 来 掏 出 爆 破 孔 。 根 据 结 皮 堵 料 卡 堵 情 况 ,用 钎 杆 在 堵 料 的 下 部 、中 部 和 上 部 掏 出 3~ 4个 炮 孔 ,直 径 约 为 200 mm,要 能 顺 利 地 放 入 隔 热 炸 药 包 ,孔 深 略 超 过 锥 体 轴 向 中 心 线 100 mm。 斜 向 下 炮 孔 的 打 孔 要 点 是 将 药 包 放 在 距 离 堵 料 底 部 自 由 面 约 0. 6 m 处 ,过 大 的 抵 抗 线 必 须 大 药 量 才 能 到 达 预 期 效 果 ,而 用 药 量 过 大 也 会 破 坏 旋 风 筒 锥 部 的 耐 火 材 料 和 钢 质 锥 体 ,反 之 则 疏 通 效 果 不 好 。 中 部 孔 孔 底 位 于 锥 体 与 圆 筒 段 交 接 处 ,其 目 的 是 将 锥 部 的 堵 料 进 一 步 松 动 。 斜 向 上 炮 孔 的 底 部 距 离 水 平 孔 的 孔 底 约 0. 8 m 即 可 。 疏 通 爆 破 的 目 的 是 将 高 温 堵 料 松 动 ,所 以 爆 破 药 量 确 定 的 原 则 是 宜 小 不 宜 大 ,根 据 药 包 与 堵 料 下 抵 抗 线 的 大 小 ,药 量 在 200~ 600 g之 间 。 第 1炮 先 爆 破 下 向 炮 孔 ,其 作 用 是 将 锥 体 下 部 堵 料 疏 通 排 走 ,该 炮 也 是 试 验 炮 ,不 能 过 量 装 药 。 第 2炮 爆 破 水 平 孔 ,根 据 第 1炮 爆 破 效 果 、堵 料 疏 通 情 况 和 当 前 抵 抗 线 的 大 小 来 确 定 炸 药 量 。 第 3炮 乃 至 以 后 每 次 爆 破 炸 药 量 确 定 要 根 据 具 体 情 况 来 决 定 ,直 至 将 堵 塞 疏 通 。 爆 破 疏 通 示 意 图 如 图 1。 [ 123 ] 器 材 的 爆 发 点 ,以 免 发 生 早 爆 事 故 。 选 用 水 泥 厂 备 用 的 石 棉 布 作 为 药 包 的 隔 热 材 料 。 实 验 研 究 表 明 ,在 700 ℃ 的 条 件 下 ,用 双 层 石 棉 布 缠 绕 包 裹 药 包 进 行 隔 热 ,在 2 m in内 药 包 温 度 不 [ 4 ] 会 超 过 110 ℃ 。 如 果 在 石 棉 布 外 再 涂 1层 黄 泥 [ 3 ] 。 这 种 涂 层 的 隔 热 机 制 是 浆 ,隔 热 效 果 更 为 显 著 黄 泥 浆 受 热 后 ,泥 浆 中 的 水 分 急 剧 蒸 发 ,吸 收 和 带 走 部 分 药 包 隔 热 材 料 的 热 量 ,在 其 四 周 形 成 饱 和 蒸 汽 , 从 而 减 缓 了 药 包 升 温 ,起 到 了 暂 时 的 隔 热 作 用 。 在 环 境 温 度 为 890 ℃ 时 ,隔 热 效 果 的 实 测 数 据 如 表 1 [ 5 ] 。 根 据 现 场 观 察 ,把 黄 泥 涂 层 放 在 高 温 孔 所 示 内 ,至 少 停 留 2 m in才 会 出 现 干 裂 [ 6 ] 。 因 此 ,本 次 高 温 爆 破 选 用 石 棉 布 作 为 内 部 隔 热 材 料 ,并 在 其 外 部 涂 上 黄 泥 ,在 2 m in内 药 包 温 度 小 于 雷 管 爆 发 点 ,不 会 发 生 早 爆 事 故 。 3. 3  爆 破 工 艺 高 温 堵 料 疏 通 爆 破 的 施 工 要 领 是 :加 工 可 靠 的 隔 热 药 包 ,快 速 的 装 药 、撤 退 、引 爆 操 作 。 在 高 温 爆 破 施 工 前 要 做 好 一 些 准 备 工 作 。 选 好 装 药 人 员 的 撤 离 路 线 ,清 理 有 可 能 妨 碍 撤 离 的 路 障 , 以 保 证 其 顺 利 撤 离 。 做 好 起 爆 电 线 与 起 爆 器 的 快 速 联 结 插 头 ,以 缩 短 接 线 时 间 。 认 真 加 工 绝 热 药 包 和 引 线 ,以 保 证 在 高 温 炮 孔 内 2 m in不 发 生 早 爆 现 象 。 做 好 现 场 模 拟 试 验 ,实 测 爆 破 人 员 完 成 装 药 、撤 退 、 起 爆 作 业 所 需 时 间 。 实 际 测 试 结 果 是 爆 破 人 员 在 2 0 s内 可 完 成 这 些 作 业 ,证 明 所 加 工 的 绝 热 药 包 在 规 定 时 间 内 可 保 证 操 作 人 员 的 安 全 。 在 完 成 药 包 加 工 等 准 备 工 作 和 警 戒 工 作 后 可 进 行 堵 料 的 疏 通 爆 破 施 工 。 施 工 时 ,隔 热 药 包 放 入 炮 孔 前 先 用 水 浸 渍 一 遍 黄 泥 涂 层 ,再 将 药 包 送 入 孔 底 , 图 1结 皮 堵 料 爆 破 疏 通 示 意 图 Fig 1  Diagram for clearing the block of crust material blasting 1隔 热 药 包 在 不 同 时 刻 的 温 度 值 实 测 值 Table 1 M easured values for the tem perature va lue of heat2insula ted charge at different tim es 表 测 温 时 间 / s 无 保 温 外 壳 /℃ ≤ 5 50 38 26 15 15 30 283 195 74 60 375 250 110 62 120 240 360~ 480 600 194 ≥ 450 ≥ 550 ≥ 650 ≥ 700 单 层 石 棉 布 外 壳 /℃ 双 层 石 棉 布 外 壳 /℃ 双 层 石 棉 布 加 黄 泥 外 壳 /℃ 隔 热 措 施 41 ≤ 70 ≤ 85 ≤ 100 ≤ 110 第 26卷 第 2期 房 泽 法 ,阎 晓 荣 ,王 维 预 热 器 系 统 结 皮 堵 塞 疏 通 爆 破 79 不 堵 塞 炮 孔 ,作 业 人 员 迅 速 撤 离 到 安 全 位 置 (开 口 背 面 ) ,联 线 ,起 爆 。 料 顺 畅 排 走 。 5   爆 破 效 果 4   安 全 措 施 第 1炮 用 药 400 g,起 爆 后 将 锥 体 内 大 部 分 堵 料 堵 料 疏 通 高 温 爆 破 的 预 热 器 周 围 有 厂 房 、设 备 、 疏 通 并 排 走 。 第 2炮 用 药 600 g,将 锥 体 和 圆 筒 交 界 处 的 堵 料 疏 通 。 第 3炮 用 药 600 g,圆 筒 内 堵 料 基 本 爆 松 ,借 助 于 空 气 炮 将 结 皮 堵 料 全 部 疏 通 。 从 掏 炮 孔 到 结 皮 堵 料 疏 通 ,用 时 约 为 4 h。 由 于 安 全 措 施 得 当 , 爆 破 疏 通 施 工 中 周 围 建 筑 、设 备 和 人 员 均 安 然 无 恙 。 管 线 等 ,可 能 发 生 的 安 全 问 题 主 要 有 :杂 散 电 流 使 雷 管 误 爆 ,高 温 导 致 药 包 早 爆 ,爆 破 振 动 ,高 温 物 料 从 切 口 喷 出 等 。 4 . 1旋 风 筒 安 全 分 析 每 次 只 起 爆 1个 药 包 ,药 量 在 600 g内 ,孔 口 不 堵 塞 ,这 些 措 施 的 应 用 降 低 了 爆 破 的 危 害 作 用 ;药 包 直 接 作 用 于 筒 内 堵 料 上 ,而 物 料 较 为 疏 松 ,具 有 一 定 的 吸 震 和 缓 冲 作 用 ,据 此 认 为 疏 通 爆 破 施 工 不 会 对 旋 风 筒 内 衬 产 生 很 大 的 损 害 。 虽 然 爆 破 事 实 也 验 证 了 上 述 分 析 ,但 仍 需 进 一 步 研 究 爆 破 疏 通 对 旋 风 筒 内 衬 的 损 伤 问 题 。 6   结 语 通 过 此 次 结 皮 堵 塞 疏 通 爆 破 实 践 证 明 : 1)小 药 量 自 下 而 上 分 层 爆 破 疏 通 旋 风 筒 结 皮 堵 料 的 方 案 是 可 行 的 ; 2 )用 石 棉 布 包 裹 药 包 外 涂 黄 泥 浆 ,药 包 的 隔 热 效 果 可 以 满 足 高 温 结 皮 堵 料 爆 破 要 求 ; 3 )每 次 爆 破 药 量 在 锥 体 内 不 大 于 400 g,在 圆 筒 4. 2  杂 散 电 流 预 防 措 施 段 不 大 于 600 g,此 举 措 可 减 少 旋 风 筒 内 衬 损 伤 ; 4)窑 内 高 温 物 料 下 落 过 程 中 从 切 口 喷 出 量 较 大 ,应 有 良 好 的 避 炮 设 施 以 保 证 爆 破 员 的 安 全 。 用 隔 热 药 包 进 行 旋 风 筒 高 温 堵 料 疏 通 爆 破 ,如 果 防 护 措 施 得 当 ,施 工 安 全 ,疏 通 时 间 短 ,具 有 良 好 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益 。 采 取 的 主 要 防 范 措 施 有 :事 前 检 查 杂 散 电 流 ;加 工 起 爆 药 包 的 操 作 在 木 板 上 进 行 ,严 防 电 雷 管 脚 线 与 铁 板 接 触 ;电 雷 管 脚 线 与 起 爆 线 连 接 处 用 绝 缘 胶 布 包 裹 ;连 接 线 不 得 有 破 损 ;电 雷 管 装 在 专 用 绝 缘 箱 内 并 派 专 人 保 管 ,不 得 直 接 与 钢 平 台 接 触 。 4. 3  高 温 物 料 喷 出 预 防 措 施 结 皮 堵 塞 疏 通 过 程 中 ,高 温 物 料 有 可 能 从 筒 壁 开 孔 处 喷 出 伤 人 或 损 害 生 产 设 施 ,需 引 起 注 意 。 经 观 察 ,物 料 喷 出 特 点 是 :爆 破 时 物 料 喷 出 量 较 小 ,但 个 别 物 料 飞 散 距 离 较 远 ;上 部 悬 空 物 料 突 然 下 落 时 喷 出 量 稍 大 ,但 飞 散 距 离 不 大 ;用 空 气 炮 疏 通 时 物 料 喷 出 量 大 且 飞 散 距 离 大 。 因 此 ,在 掏 炮 孔 作 业 中 、在 爆 破 施 工 中 和 空 气 炮 疏 通 时 ,所 有 人 员 一 定 要 注 意 避 开 开 孔 处 物 料 喷 出 方 向 。 主 要 预 防 措 施 是 在 旋 风 筒 缺 口 处 及 喷 出 方 向 设 置 挡 板 ;操 作 平 台 下 部 人 员 撤 离 ,提 前 对 要 保 护 的 设 备 进 行 覆 盖 防 护 ;爆 破 人 员 应 在 背 向 缺 口 处 选 点 避 炮 ,且 最 好 在 上 一 作 业 平 台 避 炮 ,否 则 应 有 避 炮 钢 筒 ,以 防 高 温 物 料 喷 出 危 及 施 工 人 员 。 参 考 文 献 [ 1 ] 史 秀 志 ,李 山 存 ,谢 本 贤 . 高 温 炉 结 快 速 拆 除 的 爆 破 工 艺 及 其 应 用 [ J ]. 工 程 爆 破 , 2006, 12 (3) : 48251. 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