預(yù)分解窯操作的體會(huì)(一)
在水泥廠中,燒成車(chē)間相對(duì)而言要比其它車(chē)間復(fù)雜得多。這主要是熟料燒成有嚴(yán)格的熱工制度,要求風(fēng)、煤、料和窯速進(jìn)行合理匹配,出現(xiàn)異常情況要及時(shí)調(diào)整。否則,短時(shí)間內(nèi)影響一點(diǎn)產(chǎn)質(zhì)量事小,如果處理不當(dāng)還會(huì)出現(xiàn)紅窯或預(yù)分解系統(tǒng)堵塞等問(wèn)題。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐體會(huì)到,當(dāng)一個(gè)好的窯操作員,既要在中控室操作自如,判斷正確、果斷,又要解決好燒成現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題,實(shí)屬不易。下面就預(yù)分解窯的操作談一些體會(huì),供大家參考。
1 看火操作的具體要求
1)作為一名回轉(zhuǎn)窯操作員,首先要學(xué)會(huì)看火。要看火焰形狀、黑火頭長(zhǎng)短、火焰亮度及是否順暢有力,要看熟料結(jié)粒、帶料高度和翻滾情況以及后面來(lái)料的多少,要看燒成帶窯皮的平整度和窯皮的厚度等。
2)操作預(yù)分解窯要堅(jiān)持前后兼顧,要把預(yù)分解系統(tǒng)情況與窯頭燒成帶情況結(jié)合起來(lái)考慮,要提高快轉(zhuǎn)率。在操作上,要嚴(yán)防大起大落、頂火逼燒,要嚴(yán)禁跑生料或停窯燒。
3)監(jiān)視窯和預(yù)分解系統(tǒng)的溫度和壓力變化、廢氣中O2和CO含量變化和全系統(tǒng)熱工制度的變化。要確保燃料的完全燃燒,減少黃心料。盡量使熟料結(jié)粒細(xì)小均齊。
4)嚴(yán)格控制熟料fCaO含量低于1.5%,立升重波動(dòng)范圍在±50g/L以?xún)?nèi)。
5)在確保熟料產(chǎn)質(zhì)量的前提下,保持適當(dāng)?shù)膹U氣溫度,縮小波動(dòng)范圍,降低燃料消耗。
6)確保燒成帶窯皮完整堅(jiān)固,厚薄均勻,堅(jiān)固。操作中要努力保護(hù)好窯襯,延長(zhǎng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
2預(yù)熱器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
2.1 撒料板角度的調(diào)節(jié)
撒料板一般都置于旋風(fēng)筒下料管的底部。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,通過(guò)排灰閥的物料都是成團(tuán)的,一股一股的。這種團(tuán)狀或股狀物料,氣流不能帶起而直接落入旋風(fēng)筒中造成短路。撒料板的作用就是將團(tuán)狀或股狀物料撒開(kāi),使物料均勻分散地進(jìn)入下一級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)口管道的氣流中。在預(yù)熱器系統(tǒng)中,氣流與均勻分散物料間的傳熱主要是在管道內(nèi)進(jìn)行的。盡管預(yù)熱器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有較大差別,但下面一組數(shù)據(jù)基本相同。一般情況下,旋風(fēng)筒進(jìn)出口氣體溫度之差多數(shù)在20℃左右,出旋風(fēng)筒的物料溫度比出口氣體溫度低10℃左右。這說(shuō)明在旋風(fēng)筒中物料與氣體的熱交換是微乎其微的。因此撒料板將物料撒開(kāi)程度的好壞,決定了生料受熱面積的大小,直接影響換熱效率。撒料板角度的太小,物料分散效果不好。反之,極易被燒壞,而且大股物料下塌時(shí),由于管路截面積較小,容易產(chǎn)生堵塞。所以生產(chǎn)調(diào)試期間應(yīng)反復(fù)調(diào)整其角度。與此同時(shí),注意觀察各級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)出口溫差,直至調(diào)到最佳位置。
2.2 排灰閥平衡桿角度及其配重的調(diào)整
預(yù)熱器系統(tǒng)中每級(jí)旋風(fēng)筒的下料管都設(shè)有排灰閥。一般情況下,排灰閥擺動(dòng)的頻率越高,進(jìn)入下一級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)氣管道中的物料越均勻,氣流短路的可能性就越小。排灰閥擺動(dòng)的靈活程度主要取決于排灰閥平衡桿的角度及其配重。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),排灰閥平衡桿的位置應(yīng)在水平線以下,并與水平線之間的夾角小于30。有人作過(guò)計(jì)算,最好能調(diào)到150左右。因?yàn)檫@時(shí)平衡桿和配重的重心線位移變化很小,而且隨閥板開(kāi)度增大上述重心和閥板傳動(dòng)軸間距同時(shí)增大。力矩增大,閥板復(fù)位所需時(shí)間縮短,排灰閥擺動(dòng)的靈活程度可以提高。至于配重,應(yīng)在冷態(tài)時(shí)初調(diào),調(diào)到用手指輕輕一抬平衡桿就起來(lái),一松手平衡桿就復(fù)位。熱態(tài)時(shí),只需對(duì)個(gè)別排灰閥作微量調(diào)整即可。
2.3 壓縮空氣防堵吹掃裝置吹掃時(shí)間的調(diào)整
預(yù)熱器系統(tǒng)中,每級(jí)旋風(fēng)筒根據(jù)其位置、內(nèi)部溫度和物料性能的不同,在錐體一般都設(shè)有1~3圈壓縮空氣防堵吹掃裝置??諝鈮毫σ话憧刂圃?.6—0.8MPa。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),由計(jì)算機(jī)定時(shí)進(jìn)行自動(dòng)吹掃。吹掃時(shí)間可以根據(jù)需要人為設(shè)定。一般為每隔20min左右,整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)輪流吹掃一遍。每級(jí)旋風(fēng)筒吹掃3—5s。當(dāng)預(yù)熱器系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大或頻繁出現(xiàn)塌料等異常情況時(shí),隨時(shí)可以縮短吹掃時(shí)間間隔,甚至可以定在某一級(jí)旋風(fēng)筒上進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)吹掃。當(dāng)然無(wú)異常情況,不應(yīng)采取這種吹掃方法。因?yàn)榇等舜罅坷淇諝鈱?huì)破壞系統(tǒng)正常的熱工制度,降低熱效率,增加系統(tǒng)熱耗。
3 新窯第一次點(diǎn)火及掛窯皮期間的操作方法
新窯耐火襯料烘干結(jié)束后,一般可以繼續(xù)升溫進(jìn)行投料運(yùn)行。但如果耐火襯料烘干過(guò)程中溫度控制忽高忽低波動(dòng)較大,升溫速率太高,則最好將其熄火,待冷卻后進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部檢查。如果發(fā)現(xiàn)耐火襯料大面積剝落,則必須進(jìn)行修補(bǔ),甚至更換。
3.1窯頭點(diǎn)火升溫
3.1.1 窯頭點(diǎn)火
現(xiàn)代化的預(yù)分解窯,窯頭都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器,噴嘴中心都設(shè)有點(diǎn)火裝置。新窯第一次掛窯皮,最好使用輕柴油點(diǎn)火。因?yàn)檫@樣點(diǎn)火,油煤混合燃燒,用煤量少,火焰溫度高,煤粉燃盡率也高。如果用木材點(diǎn)火,火焰溫度低,初期噴出的煤粉只有揮發(fā)分和部分固定碳燃燒。煤粉中大部分固定碳未燃盡就在窯內(nèi)沉降。而且木材燃燒后留下大量木灰,這些煤灰和木灰在高溫作用下被燒融,粘掛在耐火磚表面,不利于粘掛永久、堅(jiān)固、結(jié)實(shí)和穩(wěn)定的窯皮。
窯頭點(diǎn)火一般用浸油的棉紗包綁在點(diǎn)火棒上,點(diǎn)燃后置于噴嘴前下方,隨后即刻噴油。待窯內(nèi)溫度稍高一些后開(kāi)始噴人少量煤粉。在火焰穩(wěn)定、棉紗包也快燒盡時(shí),抽出點(diǎn)火棒。以后隨著用煤量的增加,火焰穩(wěn)定程度的提高,逐漸減少輕柴油的噴人量,直至全部取消。在此期間,窯尾溫度應(yīng)遵循升溫曲線要求緩慢上升。在RSP型分解爐上,為使RSP分解爐渦流分解室有足夠的溫度加速煤粉的燃燒,窯頭點(diǎn)火前應(yīng)將2個(gè)C4旋風(fēng)筒排灰閥桿吊起。這樣,窯尾部分高溫廢氣可以進(jìn)入渦流分解室經(jīng)排灰閥、下料管人C4旋風(fēng)筒,對(duì)渦流分解室起到預(yù)熱升溫的作用。
3.1.2 升溫曲線和轉(zhuǎn)窯制度
系統(tǒng)從冷態(tài)窯點(diǎn)火升溫到開(kāi)始掛窯皮期間窯尾廢氣溫度、C5出口溫度和C1出口溫度以及不同溫度段的轉(zhuǎn)窯制度。當(dāng)窯點(diǎn)火升溫約達(dá)24h以后,即窯尾廢氣溫度約為750—800℃時(shí),啟動(dòng)生料喂料系統(tǒng),向窯內(nèi)喂入5%左右的設(shè)計(jì)喂料量,為掛好窯皮創(chuàng)造條件。
3.2 投料掛窯皮
當(dāng)預(yù)熱器系統(tǒng)充分預(yù)熱,窯尾溫度達(dá)950℃左右,這時(shí)分解爐渦流分解室溫度可達(dá)650—700℃,窯頭火磚開(kāi)始發(fā)亮發(fā)白時(shí),早先喂人的幾噸生料也即將進(jìn)入燒成帶。這時(shí),窯頭留火待料,保持燒成帶有足夠高的溫度,并將吊起的2個(gè)C4排灰閥復(fù)原。三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)至10%左右,打開(kāi)渦流燃燒室和分解室閥門(mén),開(kāi)始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當(dāng)C1出口溫度達(dá)400—450℃時(shí),打開(kāi)置于C1出口至高溫風(fēng)機(jī)廢氣管道上的冷風(fēng)閥,摻人冷風(fēng)調(diào)節(jié)廢氣溫度,保護(hù)高溫風(fēng)機(jī)。待C5出口溫度達(dá)900℃時(shí),適當(dāng)開(kāi)大三次風(fēng)管閥門(mén)后即可下料。喂料量為設(shè)計(jì)能力的30%-40%。喂料后逐漸關(guān)閉冷風(fēng)閥,適當(dāng)加大喂煤量和系統(tǒng)排風(fēng)量,窯以較低的轉(zhuǎn)速(如0.3—0.6r/min)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并開(kāi)始掛窯皮。當(dāng)系統(tǒng)比較正常,分解爐溫度穩(wěn)定后,就可以撤除點(diǎn)火噴油嘴。如果系統(tǒng)燒無(wú)煙煤,則應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)點(diǎn)火噴嘴的使用時(shí)間,但油量可以減少,以對(duì)無(wú)煙煤起助燃作用。
掛好窯皮是延長(zhǎng)燒成帶火磚壽命,提高回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率的重要環(huán)節(jié)。其關(guān)鍵是掌握火候,待生料到達(dá)燒成帶時(shí)及時(shí)調(diào)整燃料量和窯速,確保穩(wěn)定的燒成帶溫度。窯速與喂料量相適應(yīng),使粘掛的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅(jiān)固。掛窯皮期間嚴(yán)防燒成帶溫度驟變。溫度太高,掛上的窯皮易被燒垮,生料易燒流,在窯內(nèi)“推車(chē)”會(huì)嚴(yán)重磨蝕耐火磚;溫度突然降低會(huì)跑生料,形成疏松夾心窯皮,極易塌落,影響窯皮質(zhì)量。
掛窯皮時(shí)間,一般約需3—4個(gè)班。窯皮掛到一定程度以后,生料喂料量可以3-5t/h的速度增加,直至100%的設(shè)計(jì)能力。窯速和系統(tǒng)排風(fēng)也隨燃料和生料喂料量的增加而逐漸加大。
3.3 冷卻機(jī)的操作
1)掛窯皮初期,窯產(chǎn)量很低。待熟料開(kāi)始人冷卻機(jī)時(shí)再啟動(dòng)篦床。但篦速一定要慢,使熟料在篦床上均勻散開(kāi),并保持一定的料層厚度。
2)以設(shè)定冷卻風(fēng)量為依據(jù),使篦下壓力接近設(shè)定值。注意避免冷卻風(fēng)機(jī)閥門(mén)開(kāi)度太大,否則吹穿料層,造成短路。
3)運(yùn)行中注意觀察拉鏈機(jī)張緊情況并檢查有無(wú)空氣泄漏和串風(fēng)現(xiàn)象。漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí),可暫時(shí)停拉鏈機(jī),使機(jī)內(nèi)積攢一定量的細(xì)料,以提高料封效果。
4)操作中如發(fā)現(xiàn)篦板翹起或脫落,要及時(shí)處理,嚴(yán)防篦板掉人熟料破碎機(jī),造成嚴(yán)重事故。
3.4 三次風(fēng)管閥門(mén)的調(diào)節(jié)
1)分解爐點(diǎn)火時(shí),三次風(fēng)溫度很低。因此打開(kāi)電動(dòng)高溫蝶閥時(shí),宜小且緩慢,以避免渦流分解室溫度驟降給點(diǎn)火帶來(lái)困難。
2)投料后適當(dāng)?shù)卣{(diào)整渦流分解室頂部3個(gè)閥門(mén)的開(kāi)度,以滿足它們所在位置管道阻力的差異。當(dāng)生料喂料量達(dá)設(shè)計(jì)產(chǎn)量的80%左右時(shí),使總閥門(mén)開(kāi)度達(dá)70%-100%。
3.5 系統(tǒng)溫度的控制
從投料掛窯皮到窯產(chǎn)量達(dá)設(shè)計(jì)能力之前,燒成系統(tǒng)熱耗一般都相對(duì)較高。因此系統(tǒng)溫度可比正常值偏高控制:
1)窯尾溫度:1000-1050℃;
2)分解爐混合室出口溫度:900℃;
3) C1出口廢氣溫度:350—400℃。
3.6 廢氣處理系統(tǒng)的操作
1)系統(tǒng)投料之前,一般增濕塔不噴水,但出口廢氣溫度應(yīng)≤250℃,以免損壞電除塵器的極板和殼體。
2)增濕塔投入運(yùn)行后,注意塔底窯灰水分,嚴(yán)防濕底。
3)待燒成系統(tǒng)熱工制度基本穩(wěn)定后,電除塵器才能投入運(yùn)行,并控制電除塵器人口廢氣CO含量在允許范圍以?xún)?nèi)。
4 掛窯皮的影響因素
4.1 生料化學(xué)成分
所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過(guò)程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成,而生料化學(xué)成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯,人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當(dāng)偏低一些,而飽和比適當(dāng)偏高一些。但對(duì)于預(yù)分解窯,目前窯頭都使用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器,回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行時(shí),一次風(fēng)量少,二次風(fēng)溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠(yuǎn)高于濕法窯。如果降低硅酸率,液相量相應(yīng)增加,物料容易燒流,掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應(yīng)與正常生料成分相同為好。
4.2 燒成溫度和火焰控制
掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,還要有適當(dāng)?shù)臏囟?,氣流、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應(yīng)控制在正常生產(chǎn)時(shí)的燒成溫度。掌握熟料結(jié)粒細(xì)小而均齊,不燒大塊更不能燒流,嚴(yán)禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標(biāo)內(nèi)。要保持燒成溫度穩(wěn)定、窯速穩(wěn)定、火焰形狀完整、 順暢。這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅(jiān)固。
4.3 喂料量和窯速
為了使窯皮掛得堅(jiān)固、均勻、平整,穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度是先決條件。掛窯皮期間,穩(wěn)定的喂料量和穩(wěn)定的窯速是至關(guān)重要的。喂料量過(guò)多或窯速過(guò)快,窯內(nèi)溫度就不容易控制,粘掛的窯皮就不平整,不堅(jiān)固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設(shè)計(jì)產(chǎn)量的35%左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。
4.4 掛窯皮期間的噴嘴位置
一般情況下,噴嘴位置應(yīng)盡量靠前(往外拉)一點(diǎn),同時(shí)偏料,火焰宜短不宜長(zhǎng)。這樣高溫區(qū)較集中,高溫點(diǎn)靠前,使窯皮由窯前逐漸往窯內(nèi)推進(jìn)。隨著生喂料量的逐漸增加,噴嘴要相應(yīng)往窯內(nèi)移動(dòng)。待窯產(chǎn)量增加到正常情況,噴嘴也隨之移到正常生產(chǎn)的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長(zhǎng),否則高溫區(qū)不集中,窯皮掛得遠(yuǎn)或前薄后厚,甚至出現(xiàn)前面窯皮尚未掛好,后面已經(jīng)形成結(jié)圈等不利情況。
5 回轉(zhuǎn)窯火焰的調(diào)節(jié)
目前國(guó)內(nèi)預(yù)分解窯大多采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器,而火焰形狀則是通過(guò)內(nèi)流風(fēng)和外流風(fēng)的合理匹配來(lái)進(jìn)行調(diào)整的。由于預(yù)分解窯人窯生料CaC03分解率已高達(dá)90%左右,所以一般外流風(fēng)風(fēng)速應(yīng)適當(dāng)提高,這樣可以控制燒成帶稍長(zhǎng)一點(diǎn),以利于高硅酸率料子的預(yù)燒和細(xì)小均齊熟料顆粒的形成。如需縮短火焰使高溫帶集中一些或煤質(zhì)較差,燃燒速度較慢時(shí),則可以適當(dāng)加大內(nèi)流風(fēng),減少外流風(fēng);如果煤質(zhì)較好或窯皮太薄,窯簡(jiǎn)體表面溫度偏高,需要拉長(zhǎng)火焰,則應(yīng)加大外流風(fēng),減少內(nèi)流風(fēng)。但是外流風(fēng)風(fēng)量過(guò)大時(shí)容易造成火焰太長(zhǎng),產(chǎn)生過(guò)長(zhǎng)的浮窯皮,容易結(jié)后圈,窯尾溫度也會(huì)超高;內(nèi)流風(fēng)風(fēng)量過(guò)大,容易造成火焰粗短、發(fā)散,不僅窯皮易被燒蝕,頂火逼燒還容易產(chǎn)生熟料結(jié)粒粗大并出現(xiàn)黃心熟料。
目前國(guó)內(nèi)大中型預(yù)分解窯生產(chǎn)線大多設(shè)有中央控制室。操作員在中控室操作時(shí)主要觀察彩色的CRT上顯示帶有當(dāng)前生產(chǎn)工況數(shù)據(jù)的模擬流程圖。但火焰顏色,實(shí)際燒成溫度、窯內(nèi)結(jié)圈和窯皮等情況在電視屏幕上一般看不清楚,所以最好還應(yīng)該經(jīng)常到窯頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察。
在實(shí)際操作中,假如發(fā)現(xiàn)燒成帶物料發(fā)粘,帶起高度比較高,物料翻滾不靈活,有時(shí)出現(xiàn)餅狀物料,這說(shuō)明窯內(nèi)溫度太高了。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)減少窯頭用煤量,同時(shí)適當(dāng)減少內(nèi)流風(fēng),加大外流風(fēng)使火焰伸長(zhǎng),緩解窯內(nèi)太高的溫度。
若發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)物料帶起高度很低并順著耐火磚表面滑落,物料發(fā)散沒(méi)有粘性,顆粒細(xì)小,熟料fCaO高,則說(shuō)明燒成帶溫度過(guò)低,應(yīng)加大窯頭用煤量,同時(shí)加大內(nèi)流風(fēng),相應(yīng)減少外流風(fēng),使火焰縮短,燒成帶相對(duì)集中,提高燒成帶溫度,使熟料結(jié)粒趨于正常。
假如發(fā)現(xiàn)燒成帶窯簡(jiǎn)體局部溫度過(guò)高或窯皮大量脫落,則說(shuō)明燒成溫度不穩(wěn)定,火焰形狀不好,火焰發(fā)散沖刷窯皮及火磚。這時(shí)應(yīng)減少甚至關(guān)閉內(nèi)流風(fēng),減少窯頭用煤量,加大外流風(fēng),使火焰伸長(zhǎng)或者移動(dòng)噴煤管,改變火點(diǎn)位置,重新補(bǔ)掛窯皮,使燒成狀況恢復(fù)正常。
總之,窯內(nèi)火焰溫度、火焰形狀要勤觀察勤調(diào)整.
6 篦式冷卻機(jī)的操作和調(diào)整
篦式冷卻機(jī)的操作目標(biāo)是要提高其冷卻效率,降低出冷卻機(jī)的熟料溫度,提高熱回收效率和延長(zhǎng)篦板的使用壽命。操作時(shí),可通過(guò)調(diào)整篦床運(yùn)行速度,保持篦板上料層厚度,合理調(diào)整篦式冷卻機(jī)的高壓、中壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,以得利于提高二、三次風(fēng)溫度。當(dāng)床上料層較厚時(shí),應(yīng)加快床運(yùn)行速度,開(kāi)大高壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門(mén),使進(jìn)入冷卻機(jī)的高溫熟料始終處于松動(dòng)狀態(tài)。并適當(dāng)關(guān)小中壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門(mén),以減少冷卻機(jī)的廢氣量;當(dāng)析上料層較薄時(shí),較低的風(fēng)壓就能克服料層阻力而吹透熟料層。因此,這時(shí)可適當(dāng)減慢床運(yùn)行速度,關(guān)小高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén),適當(dāng)開(kāi)大中壓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén),以利于提高冷卻效率。
7 增濕塔的調(diào)節(jié)和控制
增濕塔的作用是對(duì)出預(yù)熱器的含塵廢氣進(jìn)行增濕降溫,降低廢氣中粉塵的比電阻值,提高電除塵器的除塵效率。
對(duì)于帶五級(jí)預(yù)熱器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),生產(chǎn)正常操作情況下,C1出口廢氣溫度為320~350℃,出增濕塔氣體溫度一般控制在120—150℃,這時(shí)廢氣中粉塵的比電阻可降至1010Ωcm以下。滿足這一要求的單位熟料噴水量為0.18—0.22t/t。實(shí)際生產(chǎn)操作中,增濕塔的調(diào)節(jié)和控制,不僅要控制噴水量,還要經(jīng)常檢查噴嘴的霧化情況,這項(xiàng)工作經(jīng)常被忽視,所以螺旋輸送機(jī)常被堵死,給操作帶來(lái)困難。
一般情況下,在窯點(diǎn)火升溫或窯停止喂料期間,增濕塔不噴水,也不必開(kāi)電除塵器。因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)中粉塵量不大,更重要的是在上述2種情況下,燃煤燃燒不穩(wěn)定,化學(xué)不完全燃燒產(chǎn)生CO濃度比較高,不利于電除塵器的安全運(yùn)行。假如這時(shí)預(yù)熱器出口廢氣溫度超高,則可以打開(kāi)冷風(fēng)閥以保護(hù)高溫風(fēng)機(jī)和電除塵器極板。但投料后,當(dāng)預(yù)熱器出口廢氣溫度達(dá)300℃以上時(shí),增濕塔應(yīng)該投入運(yùn)行,對(duì)預(yù)熱器廢氣進(jìn)行增濕降溫。
8 煤粉細(xì)度的控制原則
關(guān)于煤粉細(xì)度,各水泥廠都有自己的控制指標(biāo)。它主要取決于燃煤的種類(lèi)和質(zhì)量。煤種不同,煤粉質(zhì)量不同,煤粉的燃燒溫度、燃燒所產(chǎn)生的廢氣量也是不同的。對(duì)正常運(yùn)行中的回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō),在燃燒溫度和系統(tǒng)通風(fēng)量基本穩(wěn)定的情況下,煤粉的燃燒速度與煤粉的細(xì)度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。絕大多數(shù)水泥廠,水分一般都控制在1.0%左右。所以揮發(fā)分含量越高,細(xì)度越細(xì),煤粉越容易燃燒。當(dāng)水泥廠選定某礦點(diǎn)的原煤作為燒成用煤后,揮發(fā)分、灰分基本固定的情況下,只有改變煤粉細(xì)度才能滿足特定的燃燒工藝要求。然而煤粉磨得過(guò)細(xì),不僅增加能耗,還容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此選定符合本廠需要的煤粉細(xì)度,對(duì)穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,提高熟料產(chǎn)質(zhì)量和降低熱耗都是非常重要的。下面介紹幾個(gè)根據(jù)煤粉揮發(fā)分和灰分含量來(lái)確定煤粉細(xì)度的經(jīng)驗(yàn)公式:
1)用煙煤
對(duì)預(yù)分解窯來(lái)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)外水泥廠都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器。由于它們的特殊性能,煤粉細(xì)度可以適當(dāng)放寬。簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)煤粉灰分<20%時(shí),煤粉細(xì)度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5-1.0倍;當(dāng)灰分高達(dá)40%左右時(shí),細(xì)度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5倍以下。
國(guó)內(nèi)某水泥廠用過(guò)優(yōu)質(zhì)煤也用過(guò)劣質(zhì)煤。根據(jù)該廠多年的生產(chǎn)實(shí)踐,總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)公式如下:
R=0.15*(V+C)/(A+W)*V
另一個(gè)廠則用如下經(jīng)驗(yàn)公式:
R=(1—0.01A—0.0011Ⅳ)X0.5V
式中:
R -----90um篩篩余,%;
V、C、A、W——分別代表人窯和分解爐煤粉的揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分, %。下同。
2)用無(wú)煙煤
①伯力鳩斯公司介紹燒無(wú)煙煤時(shí)煤粉細(xì)度經(jīng)驗(yàn)公式:
R≤·27 x*V/C
②國(guó)外某公司的研究成果經(jīng)驗(yàn)公式:
R≤(0.5—0.6)*V
③天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院燒無(wú)煙煤煤粉細(xì)度經(jīng)驗(yàn)公式:
R=V/2—(0.5—1.0)
必須指出,許多水泥廠對(duì)煤粉水分控制不夠重視,認(rèn)為煤粉中的水分能增加火焰的亮度,有利于燒成帶的輻射傳熱。但是煤粉水分高了,煤粉松散度差,煤粉顆粒易粘結(jié)使其細(xì)度變粗,影響煤粉的燃燒速度和燃盡率;煤粉倉(cāng)也容易起拱,影響喂煤的均勻性。生產(chǎn)實(shí)踐證明,人窯煤粉水分控制≤1.0%對(duì)水泥生產(chǎn)和操作都是有利的。
9 預(yù)分解窯的操作特點(diǎn)
9.1 燒成帶較長(zhǎng),窯速很快
預(yù)分解窯燒成帶的長(zhǎng)度約為窯簡(jiǎn)體直徑的5.0—5.5倍,較其它窯型都長(zhǎng)。又由于人窯生料CaC03分解率一般高達(dá)90%左右,因此窯內(nèi)物料預(yù)燒好,化學(xué)反應(yīng)速度加快,所以出現(xiàn)竄料的可能性減少,這為提高窯速創(chuàng)造了良好條件。正常情況下窯速一般控制在3.0r/min左右。由于窯速快,窯內(nèi)料層薄,物料填充率只有7%左右,而且來(lái)料比較均勻。所以熟悉預(yù)分解窯的窯操作員普遍反映,這種窯料子好燒,好控制,好操作。但是必須指出,我國(guó)絕大多數(shù)的預(yù)分解窯,包括早期建成甚至在建的,其L/D為15—16,與預(yù)熱器窯基本相當(dāng)。這使出分解帶后的生料溫度升到1250℃所需時(shí)間為預(yù)熱器窯的近3倍,約15min左右。這樣,使得已形成的C2S和CaO礦物晶體在較長(zhǎng)的過(guò)渡帶內(nèi)長(zhǎng)大,活性降低,不利于C,S的形成。為了解決這個(gè)問(wèn)題,德國(guó)洪堡公司開(kāi)發(fā)了L/D=10的短窯(我國(guó)新疆水泥廠4號(hào)窯中4.0m*43m就是這種窯型)。窯簡(jiǎn)體的縮短,使過(guò)渡帶也相應(yīng)縮短,生料通過(guò)過(guò)渡帶的時(shí)間約為6min。這樣剛形成的C2S和剛分解出來(lái)的CaO活性很高,有利于C3S的形成和熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高。
由于三通道尤其是四通道燃燒器的廣泛應(yīng)用以及堿性耐火磚質(zhì)量的提高,為進(jìn)一步提高燒成溫度創(chuàng)造了條件。窯速也由3.0r/min提高到3.5r/min左右,最高已達(dá)4.0r/min,使物料在窯內(nèi)停留時(shí)間相應(yīng)縮短,從而提高了出過(guò)渡帶礦物的活性。燒成溫度的提高和窯速的加快,也促進(jìn)了C3S礦物的形成速率。而第三代空氣梁式篦冷機(jī)的廣泛應(yīng)用,使出窯熟料得到急速淬冷,冷卻機(jī)熱回收效率已達(dá)73%以上。所有這些使我國(guó)預(yù)分解窯的產(chǎn)質(zhì)量都有很大提高,燃料消耗大大降低,3000t/d以上規(guī)模的預(yù)分解窯熟料熱耗已接近3000kJ/kg。其熱工參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
9.2 黑影遠(yuǎn)離窯頭
由于入窯生料CaCO3,分解率很高,窯內(nèi)分解帶大大縮短,過(guò)渡帶尤其是燒成帶相應(yīng)延長(zhǎng),物料竄流性小,一般窯頭看不到生料黑影。因此看火操作時(shí)必須以觀察火焰、窯皮、熟料顏色、亮度、結(jié)粒大小、帶料高度、升重以及窯的傳動(dòng)電流為主。必須指出,因?yàn)楦G速快,物料在窯內(nèi)停留時(shí)間只有25min左右,所以窯操作員必須勤觀察,細(xì)調(diào)整,否則跑生料的現(xiàn)象也是經(jīng)常發(fā)生的。
9.3 冷卻帶短,易結(jié)前圈
預(yù)分解窯冷卻帶一般都很短,有的根本沒(méi)有冷卻帶。出窯熟料溫度高達(dá)1 300℃以上,這時(shí)熟料中的液相量仍未完全消失,所以極易產(chǎn)生前結(jié)圈。
9.4 黑火頭短,火力集中
三通道或四通道燃燒器能使風(fēng)、煤得到充分混合。所以煤粉燃燒速度快,火焰形狀也較為活潑,內(nèi)流風(fēng)、外流風(fēng)比例調(diào)節(jié)方便,比較容易獲得適合工藝煅 燒要求的黑火頭短、火力集中的火焰形狀。
9.5 要求操作員有較高的素質(zhì)
預(yù)分解窯人窯生料CaC03有90%左右已經(jīng)分解,所以生料從分解帶到過(guò)渡帶溫度變化緩慢,物料預(yù)燒好,進(jìn)入燒成帶的料流就比較穩(wěn)定。但由于預(yù)分解窯系統(tǒng)有預(yù)熱器、分解爐和窯3部分,窯速快,生料運(yùn)動(dòng)速度就快,系統(tǒng)中若出現(xiàn)任何干擾因素,窯內(nèi)熱工制度就會(huì)迅速發(fā)生變化。所以操作員一定要前后兼顧,全面了解系統(tǒng)的情況,對(duì)各種參數(shù)的變化要有預(yù)見(jiàn)性。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,預(yù)先小動(dòng)用煤量,盡可能少動(dòng)或不動(dòng)窯速和喂料量,以避免系統(tǒng)熱工制度的急劇變化,要做到勤觀察、小動(dòng)作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)排除。
10 預(yù)分解窯風(fēng)、煤、料和窯速的合理控制
操作好預(yù)分解窯,風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是至關(guān)重要的。喂多少料,需要燒多少煤,也就決定了系統(tǒng)排風(fēng)量。根據(jù)窯內(nèi)物料的煅燒狀況,窯速該打多 快,窯操作員必須隨時(shí)做到心中有數(shù)。
10.1 窯和分解爐風(fēng)量的合理分配
窯和分解爐用風(fēng)量的分配是通過(guò)窯尾縮口和三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。正常生產(chǎn)情況下,一般控制氧含量在窯尾為1%左右,在爐出口為3%左右。如果窯尾O:含量偏高,說(shuō)明窯內(nèi)通風(fēng)量偏大。其現(xiàn)象是窯頭窯尾負(fù)壓比較大,窯內(nèi)火焰較長(zhǎng),窯尾溫度較高,分解爐用煤量增加時(shí)爐溫上不去,而且還有所下降。 出現(xiàn)這種情況,在喂料量不變的情況下,應(yīng)關(guān)小窯尾縮口閘板開(kāi)度(當(dāng)三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度較小時(shí)也可開(kāi)大三次風(fēng)閥門(mén),以增加分解爐燃燒空氣量,也有利于降低系統(tǒng)阻力)。與此同時(shí),相應(yīng)增加分解爐用煤量,以利于提高人窯生料CaCO3分解率。如果窯尾O2含量偏低,窯頭負(fù)壓小,窯頭加煤溫度上不去,說(shuō)明窯內(nèi)用風(fēng)量小,爐內(nèi)用風(fēng)量大。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度。需要時(shí)增加窯用煤量,減小分解爐用煤量。
10.2 窯和分解爐用煤分配比例
分解爐的用煤量主要是根據(jù)人窯生料分解率、C5和C1出口氣體溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。如果風(fēng)量分配合理,但分解爐溫度低,人窯生料分解率低,C5和C1出 口氣體溫度低,說(shuō)明分解爐用煤量過(guò)少。如果分解爐用煤量過(guò)多,則預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高,熱耗增加,甚至出現(xiàn)分解爐內(nèi)煤粉燃盡率低,煤粉到C5內(nèi)繼續(xù)燃燒, 致使在預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)皮或堵塞。
窯用煤量的大小主要是根據(jù)生料喂料量、人窯生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO來(lái)確定的。用煤量偏少,燒成帶溫度會(huì)偏低,生料燒不熟,熟料升重低,fCaO高;用煤量過(guò)多,窯尾廢氣帶人分解爐熱量過(guò)高,勢(shì)必減少分解爐用煤量,致使人窯生料分解率降低,分解爐不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,同時(shí)窯的熱負(fù)荷高,耐火磚壽命短,窯運(yùn)轉(zhuǎn)率就低,從而降低回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力。
窯/爐用煤比例取決于窯的轉(zhuǎn)速、L/D及燃料的特性等。一般情況下,控制在(40%~45%):(60%—55%)比較理想。生產(chǎn)規(guī)模越大,分解爐用煤量也應(yīng)按 高比例控制。
10.3 窯速和窯喂料量成正比關(guān)系
回轉(zhuǎn)窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),窯速一般應(yīng)控制在3.0r/min,不過(guò)近年來(lái)又有提高的趨勢(shì),最高已達(dá)4.0r/min,這是預(yù)分解窯的重要特性之一。窯速快,窯內(nèi)料層薄,生料與熱氣體之間的熱交換好,物料受熱均勻,進(jìn)入燒成帶的物料預(yù)燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,增加一點(diǎn)喂煤量,系統(tǒng)很快就能恢復(fù)正常;假如窯速太慢,窯內(nèi)物料層就厚,物料與熱氣體熱交換差,預(yù)燒不好,生料黑影就會(huì)逼近窯頭,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,極易跑生料。這時(shí)即使增加喂煤量,由于窯內(nèi)料層厚,燒成帶溫度回升也很緩慢,容易出現(xiàn)短火焰逼燒,產(chǎn)生黃心料,熟料fCaO也高。同時(shí)大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒,還容易出現(xiàn)大蛋或結(jié)圈。
10.4 風(fēng)、煤、料和窯速合理匹配是燒成系統(tǒng)操作的關(guān)鍵
窯和分解爐用煤量取決于生料喂料量。系統(tǒng)風(fēng)量取決于用煤量。窯速與喂料量同步,更取決于窯內(nèi)物料的煅燒狀況。所以風(fēng)、煤、料和窯速既相互關(guān)聯(lián),又互相制約。對(duì)于一定的喂料量,煤少了,物料預(yù)燒不好,燒成帶溫度提不起來(lái),容易跑生料;煤多了,系統(tǒng)溫度太高,物料易被過(guò)燒,窯內(nèi)容易產(chǎn)生結(jié)圈、結(jié)蛋,預(yù)熱器系統(tǒng)容易形成結(jié)皮和堵塞;風(fēng)少了,煤粉燃燒不完全,系統(tǒng)溫度低。在這種情況下再多加煤,溫度還是提不起來(lái),CO含量增加,還原氣氛下使Fe203變成FeO,產(chǎn)生黃心熟料。在風(fēng)、煤、料一定的情況下,窯速太快生料黑影就逼近窯頭,易跑生料;窯速太慢,則窯內(nèi)料層厚,生料預(yù)燒不好,容易產(chǎn)生短火急燒形成黃心熟料,熟料fCaO含量高。
由此可見(jiàn),風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度、提高窯的快轉(zhuǎn)率和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率,使窯產(chǎn)量高、熟料質(zhì)量好及煤粉消耗少的關(guān)鍵所在。
11 應(yīng)盡快跳過(guò)低產(chǎn)量的塌料危險(xiǎn)區(qū)
預(yù)分解窯生產(chǎn)工藝的最大特點(diǎn)之一是約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達(dá)830~850℃,分解率達(dá)90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長(zhǎng)火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此,在窯皮較完整的情況下,窯開(kāi)始喂料的起點(diǎn)值應(yīng)該比較高,一般不低于設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量,但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運(yùn)行時(shí)間。在喂料量逐漸增加的階段,關(guān)鍵要掌握好風(fēng)、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風(fēng)后加煤,先提窯速再加料。初期加料幅度可適當(dāng)大些,喂料量達(dá)80%以后適當(dāng)減緩。加料期間,只要系統(tǒng)的熱工參數(shù)在合理范圍的上限,盡管大膽操作。這樣即使規(guī)模很大的預(yù)分解窯,達(dá)到100%的設(shè)計(jì)喂料量只需約1h。一般情況下,喂料量加至設(shè)計(jì)值80%以上,窯運(yùn)行就比較穩(wěn)定了。我們操作過(guò)大到3200t/d,小到360t/d規(guī)模的預(yù)分解窯,在窯皮正常的情況下,從開(kāi)始喂料到最高產(chǎn)量,一般都能在1h以?xún)?nèi)完成。如果說(shuō)80%以下喂料量為塌料的危險(xiǎn)區(qū),那么喂料量從60%增加到80%,只需要十幾分鐘的時(shí)間,以后窯況就趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)轭A(yù)分解系統(tǒng)中料量已達(dá)到一定濃度,料流順暢,旋風(fēng)筒錐體出料口、排灰閥和下料管內(nèi)隨時(shí)都有大量生料通過(guò),對(duì)上述部位的外漏風(fēng)和內(nèi)漏風(fēng)都能起到抑制作用,因此很少塌料。即使有也是小股生料,對(duì)操作運(yùn)行沒(méi)有太大影響。所以人們都說(shuō),操作預(yù)分解窯窯產(chǎn)量越高越容易操作就是這個(gè)道理。
12 窯內(nèi)結(jié)大蛋的原因及其相應(yīng)措施
12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低
配料方案中A1203、Fe203,含量高,SiO2含量低是形成窯內(nèi)結(jié)蛋的前提條件之一。所以國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)預(yù)分解窯都控制A1203,+Fe203<9%,液相量24%左右,Si02>22%,n>2.50。
12.2 有害成分的影響
分析結(jié)果表明,結(jié)皮或結(jié)蛋料中有害成分明顯高于相應(yīng)人窯生料中的含量。因?yàn)橛泻Τ煞帜艽龠M(jìn)中間相特征礦物的形成,而其就是形成結(jié)蛋結(jié)皮的特征礦物,如鈣明礬石(2CaS04·K2S04),硅方解石(2C2S·CaC03)等。有害成分越多、它們的揮發(fā)率越高,系統(tǒng)中富集程度越高,特征礦物生成的機(jī)會(huì)也越多,窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)蛋的可能性就越大。所以目前國(guó)內(nèi)外預(yù)分解窯一般都控制人窯生料中R20<1.0%,Cl—<0.015%,灼燒基硫堿克分子比控制在0.5~1.0;燃料中控制S03<3.0%。
12.3 看火操作和煤粉細(xì)度對(duì)窯內(nèi)結(jié)蛋的影響
在回轉(zhuǎn)窯操作中,風(fēng)、煤調(diào)配不當(dāng)有時(shí)是很難避免的。當(dāng)窯內(nèi)通風(fēng)不良時(shí),就會(huì)造成煤粉不完全燃燒,煤粉跑到窯后去燒,煤灰不均勻地?fù)饺松?,火焰過(guò)長(zhǎng),窯后溫度過(guò)高,液相提前出現(xiàn),容易在窯內(nèi)結(jié)蛋。另外,煤粉細(xì)度、灰分和煤灰熔點(diǎn)溫度的高低也都會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯的操作。煤粉粗、灰分高,容易引起煤灰與生料混合不均勻。當(dāng)窯尾溫度過(guò)高時(shí),窯后物料出現(xiàn)不均勻的局部熔融,成為形成結(jié)蛋的核心,然后在窯內(nèi)越滾越大形成大蛋。
12.4 開(kāi)、停窯越頻繁,喂料喂煤不穩(wěn)定,系統(tǒng)塌料越嚴(yán)重,窯內(nèi)熱工制度波動(dòng)越大,窯內(nèi)越容易結(jié)大蛋。
綜上所述,為避免或減少窯內(nèi)結(jié)大蛋的問(wèn)題,理化中心應(yīng)該合理調(diào)整熟料率值,嚴(yán)格控制人窯生料的有害成分和煤粉質(zhì)量,提高人窯生料的均勻性。窯操作員應(yīng)該精心操作,把握好風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,這樣窯內(nèi)結(jié)大蛋的問(wèn)題是可以避免的。
13 結(jié)圈形成的原因、預(yù)防措施和處理方法
13.1 結(jié)圈形成的原因
當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1 200℃左右時(shí)就出現(xiàn)液相,隨著溫度的升高,液相粘度變小,液相量增加。暴露在熱氣流中的窯襯溫度始終高于窯內(nèi)物料溫度。當(dāng)它被料層覆蓋時(shí),溫度突然下降,加之窯簡(jiǎn)體表面散熱損失,液相在窯襯上凝固下來(lái),形成新的窯皮。窯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),窯皮又暴露在高溫的熱氣流中被燒熔而掉落下來(lái)。當(dāng)它再次被物料覆蓋,液相又凝固下來(lái),如此周而復(fù)始。假如這個(gè)過(guò)程達(dá)到平衡,窯皮就不會(huì)增厚,這屬正常狀態(tài)。如果粘掛上去的多,掉落下來(lái)的少,窯皮就增厚。反之則變薄。當(dāng)窯皮增厚達(dá)一定程度就形成結(jié)圈。形成結(jié)圈的原因主要有如下幾點(diǎn):
13.1.1 入窯生料成分波動(dòng)大,喂料量不穩(wěn)定
實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,窯操作員最頭疼的事是人窯生料成分波動(dòng)太大和料量不穩(wěn)定。窯內(nèi)物料時(shí)而難燒時(shí)而好燒或時(shí)多時(shí)少,遇到高KH料時(shí),窯內(nèi)物料松散,不易燒結(jié),窯頭感到“吃火”,熟料fCaO高,或遇到料量多時(shí)都迫使操作員加煤提高燒成溫度,有時(shí)還要降低窯速;遇到低KH料或料量少時(shí),窯操作上不能及時(shí)調(diào)整,燒成帶溫度偏高,物料過(guò)燒發(fā)粘,稍有不慎就形成長(zhǎng)厚窯皮,進(jìn)而產(chǎn)生熟料圈。
13.1.2 有害成分的影響
分析結(jié)圈料可以知道,CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低,而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煅燒過(guò)程中先后分解、氣化和揮發(fā),在溫度較低的窯尾凝聚粘附在生料顆粒表面,隨生料一起人窯,容易在窯后部結(jié)成硫堿圈。在人窯生料中,當(dāng)MgO和R20都偏高時(shí),R20在MgO引起結(jié)圈過(guò)程中充當(dāng)“媒介”作用形成鎂堿圈。根據(jù)許多水泥廠的操作經(jīng)驗(yàn),當(dāng)熟料中MgO>4.8%時(shí),能使熟料液相量大量增加,液相粘度下降,熟料燒結(jié)范圍變窄,窯皮增長(zhǎng),浮窯皮增厚。有的水泥廠雖然熟料中MgO<4.0%,但由于R20的助熔作用,使熟料在某一特定溫度或在窯某一特定位置液相量陡然大量增加,粘度大幅度降低,迅速在該溫度區(qū)域或窯某一位置粘結(jié),形成熟料圈。
13.1.3 煤粉質(zhì)量的影響
灰分高、細(xì)度粗、水分大的煤粉著火溫度高,燃燒速度慢,黑火頭長(zhǎng),容易產(chǎn)生不完全燃燒,煤灰沉落也相對(duì)比較集中,就容易結(jié)熟料圈。取樣分析結(jié)圈料未燃盡煤粉較多就是例證。另外,喂煤量的不穩(wěn)定,使窯內(nèi)溫度忽高忽低,也容易產(chǎn)生結(jié)圈。
13.1.4 一次風(fēng)量和二次風(fēng)溫度的影響
三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大,二次風(fēng)溫度又偏高,則煤粉一出噴嘴就著火,燃燒溫度高、火焰集中,燒成帶短,而且位置前移,容易產(chǎn)生窯口圈,也稱(chēng)前結(jié)圈。
13.2 前結(jié)圈
在正常煅燒條件下,物料溫度達(dá)1350—1450 ℃時(shí),液相量約為24%,粘度比較大。當(dāng)熟料離開(kāi)燒成帶時(shí),溫度仍在1300℃以上,在燒成帶和冷卻帶的交界處,熟料和窯皮有較大的溫差。帶有液相的高溫熟料覆蓋在溫度相對(duì)較低的窯口窯皮上就會(huì)粘結(jié)形成前結(jié)圈。對(duì)于預(yù)分解窯來(lái)說(shuō),前結(jié)圈是不可避免的,只是高一點(diǎn)和矮一點(diǎn)的問(wèn)題,尤其當(dāng)窯操作員控制二次風(fēng)溫度過(guò)高、燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大和采用短焰急燒時(shí),燒成帶高溫區(qū)更為集中,液相更多,粘度更小,熟料進(jìn)入冷卻帶時(shí),仍有大量液相在交界處迅速冷卻。溫差越大粘結(jié)越嚴(yán)重,前圈長(zhǎng)得更快。另外,短焰急燒,熟料晶相生長(zhǎng)發(fā)育差,易燒出大塊熟料。但熟料中細(xì)粉比例也增加,冷卻機(jī)返回窯的粉塵量大,這樣更促進(jìn)前圈的增長(zhǎng)。
13.3 熟料圈
它結(jié)的位置是在燒成帶與過(guò)渡帶之間,是窯操作員最頭疼,對(duì)窯危害最大的結(jié)圈。在熟料煅燒過(guò)程中,當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1280℃時(shí),其液相粘度較大,最 容易形成熟料圈。這時(shí)如果生料KH、n值較低,操作時(shí)窯內(nèi)拉風(fēng)又太大,火焰太長(zhǎng),燒成帶后邊浮窯皮逐漸增長(zhǎng)、長(zhǎng)厚,發(fā)展到一定程度就形成熟料圈。
13.4 熟料圈形成以后的現(xiàn)象
1)火焰短而粗,火焰前部白亮但發(fā)渾,窯內(nèi)氣流不暢,火焰受阻伸不進(jìn)窯內(nèi)。窯前溫度升高,窯簡(jiǎn)體表面溫度也升高。
2)窯尾溫度降低,窯尾負(fù)壓明顯上升。
3)窯頭負(fù)壓降低,并頻繁出現(xiàn)正壓,發(fā)生倒煙現(xiàn)象。
4)燒成帶來(lái)料不均勻,波動(dòng)大。
5)窯傳動(dòng)電流負(fù)荷增加。
6)結(jié)圈嚴(yán)重時(shí)窯尾密封圈出現(xiàn)漏料。
13.5 結(jié)圈的預(yù)防措施
13.5.1 選擇適宜的配料方案,穩(wěn)定入窯生料成分
一般說(shuō)燒高KH、高n的生料不易結(jié)圈,但熟料難燒,fCaO含量高,對(duì)保護(hù)窯皮和熟料質(zhì)量不利;反之,熟料燒結(jié)范圍窄,液相量多,熟料結(jié)粒粗,窯不好操作,易結(jié)圈。但生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,燒較高KH和相對(duì)較低的n,或較高的n和相對(duì)較低的KH的生料都比較好燒,又不容易結(jié)圈。因此,窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),應(yīng)改變熟料配料方案,適當(dāng)提高KH或n,減少熔 劑礦物的含量對(duì)防止結(jié)圈有利。
13.5.2 減少原燃料帶入的有害成分
一般粘土中堿含量高,煤中含硫量高。因此,如果窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),視結(jié)圈料分析結(jié)果,最好能改變粘土或原煤的供貨礦點(diǎn),以減少有害成分對(duì)結(jié)圈的 影響。
13.5.3 控制煤粉細(xì)度,確保煤粉充分燃燒
13.5.4 調(diào)整燃燒器控制好火焰形狀
確保風(fēng)、煤混合均勻并有一定的火焰長(zhǎng)度。經(jīng)常移動(dòng)噴煤管,改變火點(diǎn)位置。
13.5.5 提高快轉(zhuǎn)率
三個(gè)班統(tǒng)一操作方法,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度。在保持喂料喂煤均勻,加強(qiáng)物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速。采取薄料快轉(zhuǎn)、長(zhǎng)焰順燒,提高快轉(zhuǎn)率,這對(duì)防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈都是有利的。
13.5.6 確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的窯產(chǎn)量指標(biāo)
通過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,每臺(tái)回轉(zhuǎn)窯都有自己特定的合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就是回轉(zhuǎn)窯在某高產(chǎn)量范圍內(nèi)能達(dá)到熟料優(yōu)質(zhì),煤耗最低,運(yùn)轉(zhuǎn)率最高。所以回 轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量不是越高越好。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,產(chǎn)量超過(guò)一定限度以后,不是由于系統(tǒng)抽風(fēng)能力所限致使煤灰在窯尾大量沉降并產(chǎn)生還原氣氛,就是由于拉大排風(fēng)使 窯內(nèi)氣流斷面風(fēng)速增加,火焰拉長(zhǎng),液相提前出現(xiàn),這都容易形成熟料圈。
13.6 結(jié)圈的處理方法
不管是前結(jié)圈還是后結(jié)圈,處理結(jié)圈時(shí)一般都采用冷熱交替法,盡量加大其溫度差,使圈體受溫度的變化而垮落。也有用水槍打的,但前結(jié)圈一般太堅(jiān)固,后結(jié)圈離窯頭太遠(yuǎn),處理效果大多不理想。
13.6.1 前結(jié)圈的處理方法
前結(jié)圈不高時(shí),一般對(duì)窯操作影響不大,不用處理。但當(dāng)結(jié)圈太高時(shí),既影響看火操作,又影響窯內(nèi)通風(fēng)及火焰形狀。大塊熟料長(zhǎng)時(shí)間在窯內(nèi)滾不出來(lái),容 易損傷燒成帶窯皮,甚至磨蝕耐火磚。這時(shí)應(yīng)將噴煤管往外拉,調(diào)整好用風(fēng)和用煤量,及時(shí)處理。
1)如果前圈離窯下料口比較遠(yuǎn)并在噴嘴口附近,則一般系統(tǒng)風(fēng)、煤、料量可以不變,只要把噴煤管往外拉出一定距離,就可以把前圈燒垮。
2)如果前圈離下料口比較近,并在噴嘴口前則將噴嘴往里伸,使圈體溫度下降而脫落。如果圈體不垮,則有兩種處理方法
①把噴煤管往外拉出,同時(shí)適當(dāng)增加內(nèi)流風(fēng)和二次風(fēng)溫度,這樣可以提高燒成溫度,使燒成帶前移,把火點(diǎn)落在圈位上。一般情況下,圈能在2~3h內(nèi)逐漸被燒掉。但在燒圈過(guò)程中應(yīng)根據(jù)進(jìn)入燒成帶料量多少,及時(shí)增減用煤量和調(diào)整火焰長(zhǎng)短,防止損傷窯皮或跑生料。
②如果用前一種方法無(wú)法把圈燒掉時(shí),則把噴煤管向外拉出并把噴嘴對(duì)準(zhǔn)圈體直接燒。待窯后預(yù)燒較差的物料進(jìn)入燒成帶后,火焰會(huì)縮得更短,前圈將被強(qiáng)火燒垮。但是必須指出,采用這種處理方法,由于噴煤管拉出過(guò)多,生料黑影較近,窯口溫度很高,所以窯操作員必須在窯頭勤觀察,出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
13.6.2 后結(jié)圈的處理方法
處理后結(jié)圈一般采用冷熱交替法。處理較遠(yuǎn)的后圈則以冷為主。處理較近的后圈則以燒為主。
1)當(dāng)后圈離窯頭較遠(yuǎn)時(shí),這種圈的圈體一般不太堅(jiān)固。這時(shí)應(yīng)將噴煤管向外拉出,使燒成帶位置前移,降低圈體的溫度,圈體會(huì)由于溫度的變化而逐漸自行
垮落。
2)當(dāng)后圈離窯頭較近時(shí),這種圈體一般比較堅(jiān)固。處理這種圈應(yīng)將噴煤管盡量伸人窯內(nèi),并適當(dāng)向上抬高一些,加大一點(diǎn)外流風(fēng)和系統(tǒng)排風(fēng)使火焰的高溫區(qū)移向圈體位置。但排風(fēng)不宜過(guò)大,以免降低火焰溫度。約燒3—4h左右后再將噴煤管向外拉出使圈體溫度下降。這樣反復(fù)處理,圈體受溫度變化產(chǎn)生裂紋而垮落。
不過(guò),從總體來(lái)說(shuō),燒圈尤其是燒后圈不是一件容易的事。有時(shí)圈體很牢固,燒圈時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易燒壞窯皮及襯料或在過(guò)渡帶結(jié)長(zhǎng)厚窯皮進(jìn)而在圈體后產(chǎn)生第二道后結(jié)圈。所以處理時(shí)一定要小心。
6 篦式冷卻機(jī)的操作和調(diào)整
篦式冷卻機(jī)的操作目標(biāo)是要提高其冷卻效率,降低出冷卻機(jī)的熟料溫度,提高熱回收效率和延長(zhǎng)篦板的使用壽命。操作時(shí),可通過(guò)調(diào)整篦床運(yùn)行速度,保持篦板上料層厚度,合理調(diào)整篦式冷卻機(jī)的高壓、中壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,以得利于提高二、三次風(fēng)溫度。當(dāng)床上料層較厚時(shí),應(yīng)加快床運(yùn)行速度,開(kāi)大高壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門(mén),使進(jìn)入冷卻機(jī)的高溫熟料始終處于松動(dòng)狀態(tài)。并適當(dāng)關(guān)小中壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)門(mén),以減少冷卻機(jī)的廢氣量;當(dāng)析上料層較薄時(shí),較低的風(fēng)壓就能克服料層阻力而吹透熟料層。因此,這時(shí)可適當(dāng)減慢床運(yùn)行速度,關(guān)小高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén),適當(dāng)開(kāi)大中壓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén),以利于提高冷卻效率。
7 增濕塔的調(diào)節(jié)和控制
增濕塔的作用是對(duì)出預(yù)熱器的含塵廢氣進(jìn)行增濕降溫,降低廢氣中粉塵的比電阻值,提高電除塵器的除塵效率。
對(duì)于帶五級(jí)預(yù)熱器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),生產(chǎn)正常操作情況下,C1出口廢氣溫度為320~350℃,出增濕塔氣體溫度一般控制在120—150℃,這時(shí)廢氣中粉塵的比電阻可降至1010Ωcm以下。滿足這一要求的單位熟料噴水量為0.18—0.22t/t。實(shí)際生產(chǎn)操作中,增濕塔的調(diào)節(jié)和控制,不僅要控制噴水量,還要經(jīng)常檢查噴嘴的霧化情況,這項(xiàng)工作經(jīng)常被忽視,所以螺旋輸送機(jī)常被堵死,給操作帶來(lái)困難。
一般情況下,在窯點(diǎn)火升溫或窯停止喂料期間,增濕塔不噴水,也不必開(kāi)電除塵器。因?yàn)榇藭r(shí)系統(tǒng)中粉塵量不大,更重要的是在上述2種情況下,燃煤燃燒不穩(wěn)定,化學(xué)不完全燃燒產(chǎn)生CO濃度比較高,不利于電除塵器的安全運(yùn)行。假如這時(shí)預(yù)熱器出口廢氣溫度超高,則可以打開(kāi)冷風(fēng)閥以保護(hù)高溫風(fēng)機(jī)和電除塵器極板。但投料后,當(dāng)預(yù)熱器出口廢氣溫度達(dá)300℃以上時(shí),增濕塔應(yīng)該投入運(yùn)行,對(duì)預(yù)熱器廢氣進(jìn)行增濕降溫。
8 煤粉細(xì)度的控制原則
關(guān)于煤粉細(xì)度,各水泥廠都有自己的控制指標(biāo)。它主要取決于燃煤的種類(lèi)和質(zhì)量。煤種不同,煤粉質(zhì)量不同,煤粉的燃燒溫度、燃燒所產(chǎn)生的廢氣量也是不同的。對(duì)正常運(yùn)行中的回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō),在燃燒溫度和系統(tǒng)通風(fēng)量基本穩(wěn)定的情況下,煤粉的燃燒速度與煤粉的細(xì)度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。絕大多數(shù)水泥廠,水分一般都控制在1.0%左右。所以揮發(fā)分含量越高,細(xì)度越細(xì),煤粉越容易燃燒。當(dāng)水泥廠選定某礦點(diǎn)的原煤作為燒成用煤后,揮發(fā)分、灰分基本固定的情況下,只有改變煤粉細(xì)度才能滿足特定的燃燒工藝要求。然而煤粉磨得過(guò)細(xì),不僅增加能耗,還容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此選定符合本廠需要的煤粉細(xì)度,對(duì)穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,提高熟料產(chǎn)質(zhì)量和降低熱耗都是非常重要的。下面介紹幾個(gè)根據(jù)煤粉揮發(fā)分和灰分含量來(lái)確定煤粉細(xì)度的經(jīng)驗(yàn)公式:
1)用煙煤
對(duì)預(yù)分解窯來(lái)說(shuō),目前國(guó)內(nèi)外水泥廠都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器。由于它們的特殊性能,煤粉細(xì)度可以適當(dāng)放寬。簡(jiǎn)單地說(shuō),當(dāng)煤粉灰分<20%時(shí),煤粉細(xì)度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5-1.0倍;當(dāng)灰分高達(dá)40%左右時(shí),細(xì)度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5倍以下。
國(guó)內(nèi)某水泥廠用過(guò)優(yōu)質(zhì)煤也用過(guò)劣質(zhì)煤。根據(jù)該廠多年的生產(chǎn)實(shí)踐,總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)公式如下:
R=0.15*(V+C)/(A+W)*V
另一個(gè)廠則用如下經(jīng)驗(yàn)公式:
R=(1—0.01A—0.0011Ⅳ)X0.5V
式中:
R -----90um篩篩余,%;
V、C、A、W——分別代表人窯和分解爐煤粉的揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分, %。下同。
2)用無(wú)煙煤
①伯力鳩斯公司介紹燒無(wú)煙煤時(shí)煤粉細(xì)度經(jīng)驗(yàn)公式:
R≤·27 x*V/C
②國(guó)外某公司的研究成果經(jīng)驗(yàn)公式:
R≤(0.5—0.6)*V
③天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院燒無(wú)煙煤煤粉細(xì)度經(jīng)驗(yàn)公式:
R=V/2—(0.5—1.0)
必須指出,許多水泥廠對(duì)煤粉水分控制不夠重視,認(rèn)為煤粉中的水分能增加火焰的亮度,有利于燒成帶的輻射傳熱。但是煤粉水分高了,煤粉松散度差,煤粉顆粒易粘結(jié)使其細(xì)度變粗,影響煤粉的燃燒速度和燃盡率;煤粉倉(cāng)也容易起拱,影響喂煤的均勻性。生產(chǎn)實(shí)踐證明,人窯煤粉水分控制≤1.0%對(duì)水泥生產(chǎn)和操作都是有利的。
9 預(yù)分解窯的操作特點(diǎn)
9.1 燒成帶較長(zhǎng),窯速很快
預(yù)分解窯燒成帶的長(zhǎng)度約為窯簡(jiǎn)體直徑的5.0—5.5倍,較其它窯型都長(zhǎng)。又由于人窯生料CaC03分解率一般高達(dá)90%左右,因此窯內(nèi)物料預(yù)燒好,化學(xué)反應(yīng)速度加快,所以出現(xiàn)竄料的可能性減少,這為提高窯速創(chuàng)造了良好條件。正常情況下窯速一般控制在3.0r/min左右。由于窯速快,窯內(nèi)料層薄,物料填充率只有7%左右,而且來(lái)料比較均勻。所以熟悉預(yù)分解窯的窯操作員普遍反映,這種窯料子好燒,好控制,好操作。但是必須指出,我國(guó)絕大多數(shù)的預(yù)分解窯,包括早期建成甚至在建的,其L/D為15—16,與預(yù)熱器窯基本相當(dāng)。這使出分解帶后的生料溫度升到1250℃所需時(shí)間為預(yù)熱器窯的近3倍,約15min左右。這樣,使得已形成的C2S和CaO礦物晶體在較長(zhǎng)的過(guò)渡帶內(nèi)長(zhǎng)大,活性降低,不利于C,S的形成。為了解決這個(gè)問(wèn)題,德國(guó)洪堡公司開(kāi)發(fā)了L/D=10的短窯(我國(guó)新疆水泥廠4號(hào)窯中4.0m*43m就是這種窯型)。窯簡(jiǎn)體的縮短,使過(guò)渡帶也相應(yīng)縮短,生料通過(guò)過(guò)渡帶的時(shí)間約為6min。這樣剛形成的C2S和剛分解出來(lái)的CaO活性很高,有利于C3S的形成和熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高。
由于三通道尤其是四通道燃燒器的廣泛應(yīng)用以及堿性耐火磚質(zhì)量的提高,為進(jìn)一步提高燒成溫度創(chuàng)造了條件。窯速也由3.0r/min提高到3.5r/min左右,最高已達(dá)4.0r/min,使物料在窯內(nèi)停留時(shí)間相應(yīng)縮短,從而提高了出過(guò)渡帶礦物的活性。燒成溫度的提高和窯速的加快,也促進(jìn)了C3S礦物的形成速率。而第三代空氣梁式篦冷機(jī)的廣泛應(yīng)用,使出窯熟料得到急速淬冷,冷卻機(jī)熱回收效率已達(dá)73%以上。所有這些使我國(guó)預(yù)分解窯的產(chǎn)質(zhì)量都有很大提高,燃料消耗大大降低,3000t/d以上規(guī)模的預(yù)分解窯熟料熱耗已接近3000kJ/kg。其熱工參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
9.2 黑影遠(yuǎn)離窯頭
由于入窯生料CaCO3,分解率很高,窯內(nèi)分解帶大大縮短,過(guò)渡帶尤其是燒成帶相應(yīng)延長(zhǎng),物料竄流性小,一般窯頭看不到生料黑影。因此看火操作時(shí)必須以觀察火焰、窯皮、熟料顏色、亮度、結(jié)粒大小、帶料高度、升重以及窯的傳動(dòng)電流為主。必須指出,因?yàn)楦G速快,物料在窯內(nèi)停留時(shí)間只有25min左右,所以窯操作員必須勤觀察,細(xì)調(diào)整,否則跑生料的現(xiàn)象也是經(jīng)常發(fā)生的。
9.3 冷卻帶短,易結(jié)前圈
預(yù)分解窯冷卻帶一般都很短,有的根本沒(méi)有冷卻帶。出窯熟料溫度高達(dá)1 300℃以上,這時(shí)熟料中的液相量仍未完全消失,所以極易產(chǎn)生前結(jié)圈。
9.4 黑火頭短,火力集中
三通道或四通道燃燒器能使風(fēng)、煤得到充分混合。所以煤粉燃燒速度快,火焰形狀也較為活潑,內(nèi)流風(fēng)、外流風(fēng)比例調(diào)節(jié)方便,比較容易獲得適合工藝煅 燒要求的黑火頭短、火力集中的火焰形狀。
9.5 要求操作員有較高的素質(zhì)
預(yù)分解窯人窯生料CaC03有90%左右已經(jīng)分解,所以生料從分解帶到過(guò)渡帶溫度變化緩慢,物料預(yù)燒好,進(jìn)入燒成帶的料流就比較穩(wěn)定。但由于預(yù)分解窯系統(tǒng)有預(yù)熱器、分解爐和窯3部分,窯速快,生料運(yùn)動(dòng)速度就快,系統(tǒng)中若出現(xiàn)任何干擾因素,窯內(nèi)熱工制度就會(huì)迅速發(fā)生變化。所以操作員一定要前后兼顧,全面了解系統(tǒng)的情況,對(duì)各種參數(shù)的變化要有預(yù)見(jiàn)性。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,預(yù)先小動(dòng)用煤量,盡可能少動(dòng)或不動(dòng)窯速和喂料量,以避免系統(tǒng)熱工制度的急劇變化,要做到勤觀察、小動(dòng)作,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)排除。
10 預(yù)分解窯風(fēng)、煤、料和窯速的合理控制
操作好預(yù)分解窯,風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是至關(guān)重要的。喂多少料,需要燒多少煤,也就決定了系統(tǒng)排風(fēng)量。根據(jù)窯內(nèi)物料的煅燒狀況,窯速該打多 快,窯操作員必須隨時(shí)做到心中有數(shù)。
10.1 窯和分解爐風(fēng)量的合理分配
窯和分解爐用風(fēng)量的分配是通過(guò)窯尾縮口和三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。正常生產(chǎn)情況下,一般控制氧含量在窯尾為1%左右,在爐出口為3%左右。如果窯尾O:含量偏高,說(shuō)明窯內(nèi)通風(fēng)量偏大。其現(xiàn)象是窯頭窯尾負(fù)壓比較大,窯內(nèi)火焰較長(zhǎng),窯尾溫度較高,分解爐用煤量增加時(shí)爐溫上不去,而且還有所下降。 出現(xiàn)這種情況,在喂料量不變的情況下,應(yīng)關(guān)小窯尾縮口閘板開(kāi)度(當(dāng)三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度較小時(shí)也可開(kāi)大三次風(fēng)閥門(mén),以增加分解爐燃燒空氣量,也有利于降低系統(tǒng)阻力)。與此同時(shí),相應(yīng)增加分解爐用煤量,以利于提高人窯生料CaCO3分解率。如果窯尾O2含量偏低,窯頭負(fù)壓小,窯頭加煤溫度上不去,說(shuō)明窯內(nèi)用風(fēng)量小,爐內(nèi)用風(fēng)量大。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度。需要時(shí)增加窯用煤量,減小分解爐用煤量。
10.2 窯和分解爐用煤分配比例
分解爐的用煤量主要是根據(jù)人窯生料分解率、C5和C1出口氣體溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。如果風(fēng)量分配合理,但分解爐溫度低,人窯生料分解率低,C5和C1出 口氣體溫度低,說(shuō)明分解爐用煤量過(guò)少。如果分解爐用煤量過(guò)多,則預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高,熱耗增加,甚至出現(xiàn)分解爐內(nèi)煤粉燃盡率低,煤粉到C5內(nèi)繼續(xù)燃燒, 致使在預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)皮或堵塞。
窯用煤量的大小主要是根據(jù)生料喂料量、人窯生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO來(lái)確定的。用煤量偏少,燒成帶溫度會(huì)偏低,生料燒不熟,熟料升重低,fCaO高;用煤量過(guò)多,窯尾廢氣帶人分解爐熱量過(guò)高,勢(shì)必減少分解爐用煤量,致使人窯生料分解率降低,分解爐不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,同時(shí)窯的熱負(fù)荷高,耐火磚壽命短,窯運(yùn)轉(zhuǎn)率就低,從而降低回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力。
窯/爐用煤比例取決于窯的轉(zhuǎn)速、L/D及燃料的特性等。一般情況下,控制在(40%~45%):(60%—55%)比較理想。生產(chǎn)規(guī)模越大,分解爐用煤量也應(yīng)按 高比例控制。
10.3 窯速和窯喂料量成正比關(guān)系
回轉(zhuǎn)窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),窯速一般應(yīng)控制在3.0r/min,不過(guò)近年來(lái)又有提高的趨勢(shì),最高已達(dá)4.0r/min,這是預(yù)分解窯的重要特性之一。窯速快,窯內(nèi)料層薄,生料與熱氣體之間的熱交換好,物料受熱均勻,進(jìn)入燒成帶的物料預(yù)燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,增加一點(diǎn)喂煤量,系統(tǒng)很快就能恢復(fù)正常;假如窯速太慢,窯內(nèi)物料層就厚,物料與熱氣體熱交換差,預(yù)燒不好,生料黑影就會(huì)逼近窯頭,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,極易跑生料。這時(shí)即使增加喂煤量,由于窯內(nèi)料層厚,燒成帶溫度回升也很緩慢,容易出現(xiàn)短火焰逼燒,產(chǎn)生黃心料,熟料fCaO也高。同時(shí)大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒,還容易出現(xiàn)大蛋或結(jié)圈。
10.4 風(fēng)、煤、料和窯速合理匹配是燒成系統(tǒng)操作的關(guān)鍵
窯和分解爐用煤量取決于生料喂料量。系統(tǒng)風(fēng)量取決于用煤量。窯速與喂料量同步,更取決于窯內(nèi)物料的煅燒狀況。所以風(fēng)、煤、料和窯速既相互關(guān)聯(lián),又互相制約。對(duì)于一定的喂料量,煤少了,物料預(yù)燒不好,燒成帶溫度提不起來(lái),容易跑生料;煤多了,系統(tǒng)溫度太高,物料易被過(guò)燒,窯內(nèi)容易產(chǎn)生結(jié)圈、結(jié)蛋,預(yù)熱器系統(tǒng)容易形成結(jié)皮和堵塞;風(fēng)少了,煤粉燃燒不完全,系統(tǒng)溫度低。在這種情況下再多加煤,溫度還是提不起來(lái),CO含量增加,還原氣氛下使Fe203變成FeO,產(chǎn)生黃心熟料。在風(fēng)、煤、料一定的情況下,窯速太快生料黑影就逼近窯頭,易跑生料;窯速太慢,則窯內(nèi)料層厚,生料預(yù)燒不好,容易產(chǎn)生短火急燒形成黃心熟料,熟料fCaO含量高。
由此可見(jiàn),風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度、提高窯的快轉(zhuǎn)率和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率,使窯產(chǎn)量高、熟料質(zhì)量好及煤粉消耗少的關(guān)鍵所在。
11 應(yīng)盡快跳過(guò)低產(chǎn)量的塌料危險(xiǎn)區(qū)
預(yù)分解窯生產(chǎn)工藝的最大特點(diǎn)之一是約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達(dá)830~850℃,分解率達(dá)90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長(zhǎng)火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此,在窯皮較完整的情況下,窯開(kāi)始喂料的起點(diǎn)值應(yīng)該比較高,一般不低于設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量,但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運(yùn)行時(shí)間。在喂料量逐漸增加的階段,關(guān)鍵要掌握好風(fēng)、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風(fēng)后加煤,先提窯速再加料。初期加料幅度可適當(dāng)大些,喂料量達(dá)80%以后適當(dāng)減緩。加料期間,只要系統(tǒng)的熱工參數(shù)在合理范圍的上限,盡管大膽操作。這樣即使規(guī)模很大的預(yù)分解窯,達(dá)到100%的設(shè)計(jì)喂料量只需約1h。一般情況下,喂料量加至設(shè)計(jì)值80%以上,窯運(yùn)行就比較穩(wěn)定了。我們操作過(guò)大到3200t/d,小到360t/d規(guī)模的預(yù)分解窯,在窯皮正常的情況下,從開(kāi)始喂料到最高產(chǎn)量,一般都能在1h以?xún)?nèi)完成。如果說(shuō)80%以下喂料量為塌料的危險(xiǎn)區(qū),那么喂料量從60%增加到80%,只需要十幾分鐘的時(shí)間,以后窯況就趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)轭A(yù)分解系統(tǒng)中料量已達(dá)到一定濃度,料流順暢,旋風(fēng)筒錐體出料口、排灰閥和下料管內(nèi)隨時(shí)都有大量生料通過(guò),對(duì)上述部位的外漏風(fēng)和內(nèi)漏風(fēng)都能起到抑制作用,因此很少塌料。即使有也是小股生料,對(duì)操作運(yùn)行沒(méi)有太大影響。所以人們都說(shuō),操作預(yù)分解窯窯產(chǎn)量越高越容易操作就是這個(gè)道理。
12 窯內(nèi)結(jié)大蛋的原因及其相應(yīng)措施
12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低
配料方案中A1203、Fe203,含量高,SiO2含量低是形成窯內(nèi)結(jié)蛋的前提條件之一。所以國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)預(yù)分解窯都控制A1203,+Fe203<9%,液相量24%左右,Si02>22%,n>2.50。
12.2 有害成分的影響
分析結(jié)果表明,結(jié)皮或結(jié)蛋料中有害成分明顯高于相應(yīng)人窯生料中的含量。因?yàn)橛泻Τ煞帜艽龠M(jìn)中間相特征礦物的形成,而其就是形成結(jié)蛋結(jié)皮的特征礦物,如鈣明礬石(2CaS04·K2S04),硅方解石(2C2S·CaC03)等。有害成分越多、它們的揮發(fā)率越高,系統(tǒng)中富集程度越高,特征礦物生成的機(jī)會(huì)也越多,窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)蛋的可能性就越大。所以目前國(guó)內(nèi)外預(yù)分解窯一般都控制人窯生料中R20<1.0%,Cl—<0.015%,灼燒基硫堿克分子比控制在0.5~1.0;燃料中控制S03<3.0%。
12.3 看火操作和煤粉細(xì)度對(duì)窯內(nèi)結(jié)蛋的影響
在回轉(zhuǎn)窯操作中,風(fēng)、煤調(diào)配不當(dāng)有時(shí)是很難避免的。當(dāng)窯內(nèi)通風(fēng)不良時(shí),就會(huì)造成煤粉不完全燃燒,煤粉跑到窯后去燒,煤灰不均勻地?fù)饺松?,火焰過(guò)長(zhǎng),窯后溫度過(guò)高,液相提前出現(xiàn),容易在窯內(nèi)結(jié)蛋。另外,煤粉細(xì)度、灰分和煤灰熔點(diǎn)溫度的高低也都會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯的操作。煤粉粗、灰分高,容易引起煤灰與生料混合不均勻。當(dāng)窯尾溫度過(guò)高時(shí),窯后物料出現(xiàn)不均勻的局部熔融,成為形成結(jié)蛋的核心,然后在窯內(nèi)越滾越大形成大蛋。
12.4 開(kāi)、停窯越頻繁,喂料喂煤不穩(wěn)定,系統(tǒng)塌料越嚴(yán)重,窯內(nèi)熱工制度波動(dòng)越大,窯內(nèi)越容易結(jié)大蛋。
綜上所述,為避免或減少窯內(nèi)結(jié)大蛋的問(wèn)題,理化中心應(yīng)該合理調(diào)整熟料率值,嚴(yán)格控制人窯生料的有害成分和煤粉質(zhì)量,提高人窯生料的均勻性。窯操作員應(yīng)該精心操作,把握好風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,這樣窯內(nèi)結(jié)大蛋的問(wèn)題是可以避免的。
13 結(jié)圈形成的原因、預(yù)防措施和處理方法
13.1 結(jié)圈形成的原因
當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1 200℃左右時(shí)就出現(xiàn)液相,隨著溫度的升高,液相粘度變小,液相量增加。暴露在熱氣流中的窯襯溫度始終高于窯內(nèi)物料溫度。當(dāng)它被料層覆蓋時(shí),溫度突然下降,加之窯簡(jiǎn)體表面散熱損失,液相在窯襯上凝固下來(lái),形成新的窯皮。窯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),窯皮又暴露在高溫的熱氣流中被燒熔而掉落下來(lái)。當(dāng)它再次被物料覆蓋,液相又凝固下來(lái),如此周而復(fù)始。假如這個(gè)過(guò)程達(dá)到平衡,窯皮就不會(huì)增厚,這屬正常狀態(tài)。如果粘掛上去的多,掉落下來(lái)的少,窯皮就增厚。反之則變薄。當(dāng)窯皮增厚達(dá)一定程度就形成結(jié)圈。形成結(jié)圈的原因主要有如下幾點(diǎn):
13.1.1 入窯生料成分波動(dòng)大,喂料量不穩(wěn)定
實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,窯操作員最頭疼的事是人窯生料成分波動(dòng)太大和料量不穩(wěn)定。窯內(nèi)物料時(shí)而難燒時(shí)而好燒或時(shí)多時(shí)少,遇到高KH料時(shí),窯內(nèi)物料松散,不易燒結(jié),窯頭感到“吃火”,熟料fCaO高,或遇到料量多時(shí)都迫使操作員加煤提高燒成溫度,有時(shí)還要降低窯速;遇到低KH料或料量少時(shí),窯操作上不能及時(shí)調(diào)整,燒成帶溫度偏高,物料過(guò)燒發(fā)粘,稍有不慎就形成長(zhǎng)厚窯皮,進(jìn)而產(chǎn)生熟料圈。
13.1.2 有害成分的影響
分析結(jié)圈料可以知道,CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低,而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煅燒過(guò)程中先后分解、氣化和揮發(fā),在溫度較低的窯尾凝聚粘附在生料顆粒表面,隨生料一起人窯,容易在窯后部結(jié)成硫堿圈。在人窯生料中,當(dāng)MgO和R20都偏高時(shí),R20在MgO引起結(jié)圈過(guò)程中充當(dāng)“媒介”作用形成鎂堿圈。根據(jù)許多水泥廠的操作經(jīng)驗(yàn),當(dāng)熟料中MgO>4.8%時(shí),能使熟料液相量大量增加,液相粘度下降,熟料燒結(jié)范圍變窄,窯皮增長(zhǎng),浮窯皮增厚。有的水泥廠雖然熟料中MgO<4.0%,但由于R20的助熔作用,使熟料在某一特定溫度或在窯某一特定位置液相量陡然大量增加,粘度大幅度降低,迅速在該溫度區(qū)域或窯某一位置粘結(jié),形成熟料圈。
13.1.3 煤粉質(zhì)量的影響
灰分高、細(xì)度粗、水分大的煤粉著火溫度高,燃燒速度慢,黑火頭長(zhǎng),容易產(chǎn)生不完全燃燒,煤灰沉落也相對(duì)比較集中,就容易結(jié)熟料圈。取樣分析結(jié)圈料未燃盡煤粉較多就是例證。另外,喂煤量的不穩(wěn)定,使窯內(nèi)溫度忽高忽低,也容易產(chǎn)生結(jié)圈。
13.1.4 一次風(fēng)量和二次風(fēng)溫度的影響
三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大,二次風(fēng)溫度又偏高,則煤粉一出噴嘴就著火,燃燒溫度高、火焰集中,燒成帶短,而且位置前移,容易產(chǎn)生窯口圈,也稱(chēng)前結(jié)圈。
13.2 前結(jié)圈
在正常煅燒條件下,物料溫度達(dá)1350—1450 ℃時(shí),液相量約為24%,粘度比較大。當(dāng)熟料離開(kāi)燒成帶時(shí),溫度仍在1300℃以上,在燒成帶和冷卻帶的交界處,熟料和窯皮有較大的溫差。帶有液相的高溫熟料覆蓋在溫度相對(duì)較低的窯口窯皮上就會(huì)粘結(jié)形成前結(jié)圈。對(duì)于預(yù)分解窯來(lái)說(shuō),前結(jié)圈是不可避免的,只是高一點(diǎn)和矮一點(diǎn)的問(wèn)題,尤其當(dāng)窯操作員控制二次風(fēng)溫度過(guò)高、燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大和采用短焰急燒時(shí),燒成帶高溫區(qū)更為集中,液相更多,粘度更小,熟料進(jìn)入冷卻帶時(shí),仍有大量液相在交界處迅速冷卻。溫差越大粘結(jié)越嚴(yán)重,前圈長(zhǎng)得更快。另外,短焰急燒,熟料晶相生長(zhǎng)發(fā)育差,易燒出大塊熟料。但熟料中細(xì)粉比例也增加,冷卻機(jī)返回窯的粉塵量大,這樣更促進(jìn)前圈的增長(zhǎng)。
13.3 熟料圈
它結(jié)的位置是在燒成帶與過(guò)渡帶之間,是窯操作員最頭疼,對(duì)窯危害最大的結(jié)圈。在熟料煅燒過(guò)程中,當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1280℃時(shí),其液相粘度較大,最 容易形成熟料圈。這時(shí)如果生料KH、n值較低,操作時(shí)窯內(nèi)拉風(fēng)又太大,火焰太長(zhǎng),燒成帶后邊浮窯皮逐漸增長(zhǎng)、長(zhǎng)厚,發(fā)展到一定程度就形成熟料圈。
13.4 熟料圈形成以后的現(xiàn)象
1)火焰短而粗,火焰前部白亮但發(fā)渾,窯內(nèi)氣流不暢,火焰受阻伸不進(jìn)窯內(nèi)。窯前溫度升高,窯簡(jiǎn)體表面溫度也升高。
2)窯尾溫度降低,窯尾負(fù)壓明顯上升。
3)窯頭負(fù)壓降低,并頻繁出現(xiàn)正壓,發(fā)生倒煙現(xiàn)象。
4)燒成帶來(lái)料不均勻,波動(dòng)大。
5)窯傳動(dòng)電流負(fù)荷增加。
6)結(jié)圈嚴(yán)重時(shí)窯尾密封圈出現(xiàn)漏料。
13.5 結(jié)圈的預(yù)防措施
13.5.1 選擇適宜的配料方案,穩(wěn)定入窯生料成分
一般說(shuō)燒高KH、高n的生料不易結(jié)圈,但熟料難燒,fCaO含量高,對(duì)保護(hù)窯皮和熟料質(zhì)量不利;反之,熟料燒結(jié)范圍窄,液相量多,熟料結(jié)粒粗,窯不好操作,易結(jié)圈。但生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,燒較高KH和相對(duì)較低的n,或較高的n和相對(duì)較低的KH的生料都比較好燒,又不容易結(jié)圈。因此,窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),應(yīng)改變熟料配料方案,適當(dāng)提高KH或n,減少熔 劑礦物的含量對(duì)防止結(jié)圈有利。
13.5.2 減少原燃料帶入的有害成分
一般粘土中堿含量高,煤中含硫量高。因此,如果窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),視結(jié)圈料分析結(jié)果,最好能改變粘土或原煤的供貨礦點(diǎn),以減少有害成分對(duì)結(jié)圈的 影響。
13.5.3 控制煤粉細(xì)度,確保煤粉充分燃燒
13.5.4 調(diào)整燃燒器控制好火焰形狀
確保風(fēng)、煤混合均勻并有一定的火焰長(zhǎng)度。經(jīng)常移動(dòng)噴煤管,改變火點(diǎn)位置。
13.5.5 提高快轉(zhuǎn)率
三個(gè)班統(tǒng)一操作方法,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度。在保持喂料喂煤均勻,加強(qiáng)物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速。采取薄料快轉(zhuǎn)、長(zhǎng)焰順燒,提高快轉(zhuǎn)率,這對(duì)防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈都是有利的。
13.5.6 確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的窯產(chǎn)量指標(biāo)
通過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,每臺(tái)回轉(zhuǎn)窯都有自己特定的合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就是回轉(zhuǎn)窯在某高產(chǎn)量范圍內(nèi)能達(dá)到熟料優(yōu)質(zhì),煤耗最低,運(yùn)轉(zhuǎn)率最高。所以回 轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量不是越高越好。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,產(chǎn)量超過(guò)一定限度以后,不是由于系統(tǒng)抽風(fēng)能力所限致使煤灰在窯尾大量沉降并產(chǎn)生還原氣氛,就是由于拉大排風(fēng)使 窯內(nèi)氣流斷面風(fēng)速增加,火焰拉長(zhǎng),液相提前出現(xiàn),這都容易形成熟料圈。
13.6 結(jié)圈的處理方法
不管是前結(jié)圈還是后結(jié)圈,處理結(jié)圈時(shí)一般都采用冷熱交替法,盡量加大其溫度差,使圈體受溫度的變化而垮落。也有用水槍打的,但前結(jié)圈一般太堅(jiān)固,后結(jié)圈離窯頭太遠(yuǎn),處理效果大多不理想。
13.6.1 前結(jié)圈的處理方法
前結(jié)圈不高時(shí),一般對(duì)窯操作影響不大,不用處理。但當(dāng)結(jié)圈太高時(shí),既影響看火操作,又影響窯內(nèi)通風(fēng)及火焰形狀。大塊熟料長(zhǎng)時(shí)間在窯內(nèi)滾不出來(lái),容 易損傷燒成帶窯皮,甚至磨蝕耐火磚。這時(shí)應(yīng)將噴煤管往外拉,調(diào)整好用風(fēng)和用煤量,及時(shí)處理。
1)如果前圈離窯下料口比較遠(yuǎn)并在噴嘴口附近,則一般系統(tǒng)風(fēng)、煤、料量可以不變,只要把噴煤管往外拉出一定距離,就可以把前圈燒垮。
2)如果前圈離下料口比較近,并在噴嘴口前則將噴嘴往里伸,使圈體溫度下降而脫落。如果圈體不垮,則有兩種處理方法
①把噴煤管往外拉出,同時(shí)適當(dāng)增加內(nèi)流風(fēng)和二次風(fēng)溫度,這樣可以提高燒成溫度,使燒成帶前移,把火點(diǎn)落在圈位上。一般情況下,圈能在2~3h內(nèi)逐漸被燒掉。但在燒圈過(guò)程中應(yīng)根據(jù)進(jìn)入燒成帶料量多少,及時(shí)增減用煤量和調(diào)整火焰長(zhǎng)短,防止損傷窯皮或跑生料。
②如果用前一種方法無(wú)法把圈燒掉時(shí),則把噴煤管向外拉出并把噴嘴對(duì)準(zhǔn)圈體直接燒。待窯后預(yù)燒較差的物料進(jìn)入燒成帶后,火焰會(huì)縮得更短,前圈將被強(qiáng)火燒垮。但是必須指出,采用這種處理方法,由于噴煤管拉出過(guò)多,生料黑影較近,窯口溫度很高,所以窯操作員必須在窯頭勤觀察,出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。
13.6.2 后結(jié)圈的處理方法
處理后結(jié)圈一般采用冷熱交替法。處理較遠(yuǎn)的后圈則以冷為主。處理較近的后圈則以燒為主。
1)當(dāng)后圈離窯頭較遠(yuǎn)時(shí),這種圈的圈體一般不太堅(jiān)固。這時(shí)應(yīng)將噴煤管向外拉出,使燒成帶位置前移,降低圈體的溫度,圈體會(huì)由于溫度的變化而逐漸自行
垮落。
2)當(dāng)后圈離窯頭較近時(shí),這種圈體一般比較堅(jiān)固。處理這種圈應(yīng)將噴煤管盡量伸人窯內(nèi),并適當(dāng)向上抬高一些,加大一點(diǎn)外流風(fēng)和系統(tǒng)排風(fēng)使火焰的高溫區(qū)移向圈體位置。但排風(fēng)不宜過(guò)大,以免降低火焰溫度。約燒3—4h左右后再將噴煤管向外拉出使圈體溫度下降。這樣反復(fù)處理,圈體受溫度變化產(chǎn)生裂紋而垮落。
不過(guò),從總體來(lái)說(shuō),燒圈尤其是燒后圈不是一件容易的事。有時(shí)圈體很牢固,燒圈時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易燒壞窯皮及襯料或在過(guò)渡帶結(jié)長(zhǎng)厚窯皮進(jìn)而在圈體后產(chǎn)生第二道后結(jié)圈。所以處理時(shí)一定要小心。
14 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因、預(yù)防措施和處理方法
14.1 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因
造成預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因很多,也很復(fù)雜。它有工藝問(wèn)題,原燃料質(zhì)量和性能問(wèn)題,操作人員的操作方法和責(zé)任心問(wèn)題等。因此日常生產(chǎn)中要勤檢查、勤記錄,這樣可通過(guò)對(duì)堵塞前兆進(jìn)行分析研究,找出堵塞的原因,為以后生產(chǎn)中防止和處理堵塞提供重要依據(jù)。
14.1.1 系統(tǒng)局部高溫造成結(jié)皮堵塞
由于喂料和喂煤量的不均勻,系統(tǒng)料量和煤量忽多忽少,或由于煤粉分散度不好,窯和分解爐內(nèi)煤粉燃燒不完全跑到預(yù)熱器內(nèi)產(chǎn)生二次燃燒等因素都會(huì)造成預(yù)熱器系統(tǒng)局部溫度過(guò)高,是物料沾附在旋風(fēng)筒壁面而形成結(jié)皮,點(diǎn)火初期或開(kāi)停窯太頻繁,煤粉在窯和分解爐內(nèi)燃燒不充分,一部分跑到預(yù)熱器內(nèi)附著在旋風(fēng)筒錐體或下料管壁面上,當(dāng)溫度升高時(shí),煤粉著火燃燒形成局部高溫,煤灰的摻入又能降低粘附溫度,從而更容易形成結(jié)皮堵塞。
14.1.2 造成結(jié)皮堵料
當(dāng)原料有害成分高時(shí),大量的堿會(huì)從燒成帶揮發(fā)進(jìn)入氣相,與Cl- 和SO3等發(fā)生反應(yīng),隨氣流進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng),溫度降低后,以硫酸鹽和氯化堿的形式冷凝在生料顆粒表面,它們通過(guò)多次揮發(fā)循環(huán)富集,含量將會(huì)成倍增加。而KCl、NaCl、K2SO4和NaSO4的熔點(diǎn)溫度較低,分別為768℃ 801℃ 1074℃ 884℃,當(dāng)他們混合在一起他們的共熔點(diǎn)會(huì)更低,這些冷凝下來(lái)的物質(zhì)粘附在預(yù)熱器、分解爐和他們的連接管道內(nèi)形成結(jié)皮堵塞。
14.1.3系統(tǒng)漏風(fēng)造成堵塞
預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)有外漏風(fēng)和內(nèi)漏風(fēng)兩種形式所謂外漏風(fēng)是指周?chē)钇鹪谙到y(tǒng)負(fù)壓的作用下,從排灰閥下、下料管連接法蘭等處漏入旋風(fēng)筒。而當(dāng)排灰閥燒壞變形或配重太輕時(shí),下一級(jí)旋風(fēng)筒進(jìn)口管道內(nèi)的氣體直接經(jīng)下料管通過(guò)排灰閥由錐體出料口進(jìn)入旋風(fēng)筒內(nèi),這樣的漏風(fēng)稱(chēng)為內(nèi)漏風(fēng)。
大家知道,旋風(fēng)筒錐體內(nèi)氣體和生料的旋流隨遠(yuǎn)離旋風(fēng)筒進(jìn)口耳相傳不斷減弱。尤其是椎體底部,氣流的旋轉(zhuǎn)半徑小,離心力小,極易受上述兩種形式漏風(fēng)的干擾,使已經(jīng)與氣流分離的生料,產(chǎn)生較大的逆向飛揚(yáng),降低旋風(fēng)筒的收塵效率,增加系統(tǒng)的循環(huán)符合。漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí),錐體出料口處向上氣流浮力較大,生料無(wú)法排出,當(dāng)旋風(fēng)筒的生料達(dá)到足夠量時(shí),生料重力超過(guò)浮力,大股生料突然沉落而產(chǎn)生嚴(yán)重塌料,塌落的生料分散狀態(tài)不好,很容易在旋風(fēng)筒出料口,排灰閥、下料管等處造成堵塞。
14.1.4機(jī)械故障造成堵塞
旋風(fēng)筒、分解爐頂蓋磚或澆筑料鑲嵌不牢垮落,排灰閥不靈活,或閥板燒壞變形卡死等機(jī)械故障都使排料不暢造成嚴(yán)重堵塞。
14.1.5工藝設(shè)計(jì)不合理或耐火材料砌筑不好造成堵塞
旋風(fēng)筒進(jìn)口水平管道過(guò)長(zhǎng)、錐體或下料管角度過(guò)小及耐火材料不平整等都容易產(chǎn)生積料或使料留不暢造成堵塞。
14.2 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞時(shí)的現(xiàn)象
14.2.1 氣體溫度急劇上升
堵塞時(shí)懸浮在氣流中的生料量大大減少,生料和熱氣體不能有效地進(jìn)行熱交換,整個(gè)系統(tǒng)的氣體溫度將會(huì)上升,尤其是它下面一級(jí)的旋風(fēng)筒,由于沒(méi)有生料進(jìn)入,氣體溫度將會(huì)驟然上升。
14.2.2 氣體壓力不穩(wěn)
將要發(fā)生堵塞的部位負(fù)壓值忽高忽低很不穩(wěn)定,堵塞后,該部為負(fù)壓值為零,而堵塞部位以上的負(fù)壓值則明顯升高。
14.2.3 排灰閥被堵后閥桿停止擺動(dòng)并有冒灰現(xiàn)象。
14.3 防治堵塞的措施
1)開(kāi)窯點(diǎn)火前,檢查旋風(fēng)筒、下料管道內(nèi)是否有異物,確保內(nèi)部襯料完整好、牢固,排灰閥活動(dòng)靈活,配重合適。
2)嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān),確保入窯生料的均勻性,率值符合配料要求,煤粉細(xì)度和水分符合質(zhì)量要求,煤粉要采用氣力輸送,不能用螺旋輸送機(jī)直接喂入分解爐。
3)操作人員要加強(qiáng)責(zé)任心,不斷提高操作水平。
14.4 堵塞后的處理方法
1)立即止料,分解爐止煤,大幅度降低窯速和用煤量。
2)檢查預(yù)熱器系統(tǒng)壓力和溫度等操作記錄,分析、判斷異常數(shù)據(jù),并立即赴現(xiàn)場(chǎng)觀察,找出堵塞的部位。
3) 適當(dāng)加大排風(fēng)后,打開(kāi)清灰孔或入孔門(mén)進(jìn)行試探性的檢查和清理。在捅堵過(guò)程中,應(yīng)有專(zhuān)人指揮,要避開(kāi)捅料孔一面高溫生料突然下榻?jīng)_出捅料孔造成燒傷。捅堵時(shí),可利用壓縮空氣進(jìn)行吹掃。完成捅堵時(shí)應(yīng)關(guān)閉各處門(mén)、孔,利用旋風(fēng)筒錐體的吹掃裝置進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的吹掃,清理剩余堆積或粘附內(nèi)壁的生料。
4)捅堵過(guò)程中,嚴(yán)禁在窯頭、冷卻機(jī)看火孔和其他冒灰的地方站立或檢修,防止預(yù)熱器堵料突然塌落傷人。
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