處理“黃心料”的體會

　　我公司Φ4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯自2006年4月份投產(chǎn)以來,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,在很短時間內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。但隨著生產(chǎn)的不斷深入,一些質(zhì)量問題逐漸地暴露出來,熟料經(jīng)常出現(xiàn)“黃心料”,fCaO含量偏高,熟料28d抗壓強(qiáng)度偏低,嚴(yán)重影響熟料質(zhì)量的提高。為此,公司采取相應(yīng)技術(shù)措施,成功地解決了“黃心料”的問題。本文將處理“黃心料”的體會做一介紹。 

　　1、“黃心料”形成的原因 

　　1.1原燃材料及生、熟料中有害成分過高進(jìn)廠原材料化學(xué)成分見表1,煤工業(yè)分析見表2,生、熟料化學(xué)成分及率值見表3。 表3生、熟料化學(xué)成分、率值及礦物組成，從表1～表3可以看出,鐵礦石尾礦和煤灰中SO3含量偏高,導(dǎo)致熟料中硫堿比過高(SO3/(0.85K2O+1.29Na2O)=1.15),部分硫在窯尾循環(huán)富集,造成窯尾煙室結(jié)皮。若處理不及時,影響窯內(nèi)通風(fēng),煤粉燃燒不完全,產(chǎn)生還原氣氛,導(dǎo)致熟料出現(xiàn)“黃心料”。 

　　1.2二次風(fēng)溫過低 

　　為防止熟料在篦冷機(jī)上“堆雪人”,料層厚度一般控制在250～300mm,這樣造成入窯二次風(fēng)溫偏低(在900～1000℃),直接影響煤粉中固定碳的燃燒速度,使煤粉后燃,高溫帶后移,液相提前出現(xiàn),導(dǎo)致窯尾結(jié)圈和煙室結(jié)皮,影響窯內(nèi)通風(fēng),煤粉不完全燃燒,形成還原氣氛,熟料出現(xiàn)“黃心料”。 

　　1.3三次風(fēng)閘板開度過大 

　　三次風(fēng)閘板受熱變形及磨損,使閘板實(shí)際開度比設(shè)定開度大(設(shè)定閘板開度為50%,實(shí)際上達(dá)到65%),導(dǎo)致窯內(nèi)風(fēng)量減少,從而降低煤粉燃燒速度,使煤粉后燃,發(fā)生不完全燃燒,還原氣氛下Fe元素的價態(tài)發(fā)生變化,產(chǎn)生“黃心料”。 

　　1.4窯速偏低 

　　由于出現(xiàn)窯尾結(jié)皮、結(jié)圈,使燒成帶溫度偏低和出窯熟料煅燒不完全等現(xiàn)象,中控操作員誤認(rèn)為是窯速過快所致,故采取降低窯速的措施。這樣導(dǎo)致窯內(nèi)物料填充率上升,窯內(nèi)通風(fēng)不暢,窯頭煤粉燃燒狀況差,火點(diǎn)溫度0,提不上去,窯尾溫度升高,窯頭加不上煤,還原氣氛嚴(yán)重,產(chǎn)生“黃心料”。 

　　1.5燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例失調(diào) 

　　燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例的大小直接影響燒成帶的長度及火焰形狀。過小的外風(fēng)噴出速度將影響直流風(fēng)的穿透能力,減弱對入窯二次風(fēng)的卷吸,導(dǎo)致煤粉與二次風(fēng)不能很好地混合,煤粉燃燒不完全,產(chǎn)生還原氣氛;過大的外風(fēng)噴出速度將會引起過大的回流,強(qiáng)化煤粉的后期混合與燃燒,使火焰核心區(qū)拉長,同樣導(dǎo)致煤粉燃燒不完全,使窯尾溫度過高;而內(nèi)風(fēng)旋流強(qiáng)度僅控制著火焰形狀。通過觀察,發(fā)現(xiàn)燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例分別為65%和90%,火焰細(xì)長,窯皮長度在27m左右,窯內(nèi)結(jié)圈,煙室結(jié)皮,影響窯內(nèi)通風(fēng),形成還原氣氛。 

　　1.6煤粉細(xì)度和水分偏大進(jìn)廠原煤水分大且煤質(zhì)較硬,為提高煤磨產(chǎn)量,保證窯生產(chǎn)所需煤粉,對控制指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整。細(xì)度由原來小于10%提高到小于12%,水分由原來的小于1.0%提高到小于1.5%,這樣嚴(yán)重影響煤粉的燃燒速度,使火焰拉長,窯內(nèi)高溫點(diǎn)后移,生料提前出現(xiàn)液相,形成結(jié)圈、結(jié)皮,影響窯內(nèi)通風(fēng),在還原氣氛下,形成“黃心料”。 

　　1.7窯頭用煤量偏大當(dāng)熟料質(zhì)量出現(xiàn)問題時,中控操作員誤以為是窯頭用煤量偏少所致,盲目地增加窯頭用煤,造成大量的煤粉燃燒不完全,窯內(nèi)還原氣氛加重,進(jìn)一步降低窯頭溫度;同時大量煤粉被風(fēng)拉到窯尾燃燒,導(dǎo)致窯尾火點(diǎn)溫度上升,液相提前出現(xiàn),形成結(jié)皮、結(jié)圈,進(jìn)一步加劇還原氣氛的產(chǎn)生,導(dǎo)致“黃心料”的出現(xiàn)。 

　　2、采取措施 

　　2.1降低原燃料中SO3含量 

　　采用SO3含量比較低的原煤和鐵礦石尾礦?？刂七M(jìn)廠原煤中全硫含量<1.5%,鐵礦石尾礦中SO3含量<1.5%,使熟料中SO3<0.5%,K2O<0.4%,Na2O<0.3%,硫堿比<0.8,減少硫在窯尾的循環(huán)富集;同時加強(qiáng)對窯尾煙室工藝參數(shù)的監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象,及時用高壓水槍進(jìn)行處理,減少窯尾煙室結(jié)皮的發(fā)生。 

　　2.2提高入窯二次風(fēng)溫 

　　篦冷機(jī)采取厚料層操作。料層厚度提高到350～400mm,保證入窯二次風(fēng)溫在1 050～1150℃,三次風(fēng)溫在850～950℃,提高煤粉的燃燒速度和燒成帶溫度,降低窯尾溫度,減少還原氣氛。 

　　2.3減小三次風(fēng)閘板的開度 

　　在保證分解爐內(nèi)煤粉完全燃燒的前提下,盡量減小三次風(fēng)閘板的開度,其開度降到40%～45%,優(yōu)化窯爐用風(fēng)比例。 

　　2.4提高窯速,采用“薄料快燒”的煅燒方法適當(dāng)提高窯速,在系統(tǒng)正常時窯速由3.5r/min提高到3.7r/min,并采用“薄料快燒”的煅燒操作方法以利于窯內(nèi)物料填充率的降低,增加物料在窯內(nèi)的翻滾次數(shù),強(qiáng)化物料煅燒。 

　　2.5優(yōu)化調(diào)整燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例根據(jù)窯筒體溫度曲線和窯皮長度,優(yōu)化調(diào)整三風(fēng)道燃燒器內(nèi)外風(fēng)比例,將其調(diào)整為:內(nèi)風(fēng)70%,外風(fēng)80%,保證煤粉的充分燃燒。同時要求現(xiàn)場人員加強(qiáng)巡檢,及時清理燃燒器端部的積料,防止端部變形,火焰形狀發(fā)生改變,影響煤粉的燃燒。 

　　2.6降低煤粉細(xì)度和水分 

　　出磨煤粉細(xì)度和水分控制指標(biāo)分別降低到<8.0%和<1.0%,這樣更有利于煤粉燃燒速度的提高使煤粉燃燒更加完全。 

　　2.7降低窯頭用煤量 

　　中控操作員要勤觀察工藝參數(shù)的變化,發(fā)現(xiàn)燒成帶溫度偏低,窯功率曲線下降和fCaO上升時,不能盲目地增加頭煤,應(yīng)進(jìn)行全面分析。要以加尾煤為基礎(chǔ)合理調(diào)整頭煤的用量,由原來12t/h下調(diào)為11.4t/h。 

　　3效果 

　　通過采取上述措施,改善了煤粉燃燒條件,減輕了窯內(nèi)還原氣氛,減少了“黃心料”的產(chǎn)生,提高了熟料產(chǎn)質(zhì)量,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。采取優(yōu)化調(diào)整措施前后“黃心料”出現(xiàn)頻次及熟料的物理性能見表4。