燒成帶長(zhǎng)厚窯皮和過(guò)渡帶結(jié)圈的分析與處理

  1 燒成帶高溫段厚窯皮 
  
A廠為天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的2 500t/d單系列燒無(wú)煙煤生產(chǎn)線(xiàn),回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4m×60m,TFD分解爐規(guī)格為Φ5 800mm+Φ4 300mm,年平均日產(chǎn)量≥3 000t/d。自投產(chǎn)到2009年4月份以前燒成帶窯皮經(jīng)常出現(xiàn)異常,2~6m窯皮較?。?0~100mm),有黑洞的地方露磚,6~11m窯皮厚(400~500mm,狼牙形),11~20m窯皮?。?0~100mm),20m以后無(wú)窯皮。這種窯皮分布導(dǎo)致窯一檔前后筒體溫度高達(dá)370℃,窯內(nèi)擋料多,窯電流超額定值,影響熟料的產(chǎn)質(zhì)量和窯的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

  1.1 原因分析
  
1)煙室二次揚(yáng)塵導(dǎo)致窯內(nèi)通風(fēng)不好,火焰不順暢。C5下料管和煙室的安裝沒(méi)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工,下料管斜度過(guò)大,與煙室連接的交界處位置低,導(dǎo)致該處出現(xiàn)臺(tái)階,且下料管斜度和煙室斜坡的斜度相差較大,人窯物料在此產(chǎn)生二次揚(yáng)塵,煙室阻力大,影響窯內(nèi)通風(fēng)。

  2)采用84%石灰石、12%砂巖、3%鐵礦石和1%鋁礬土配料,熟料率值為KH=0.91±0.02,n=2.8±0.1,P=1.6±0.1。生料易燒性差,再加上三高的配料方案導(dǎo)致生料難燒而逼火,窯內(nèi)煅燒困難,影響了窯內(nèi)的熱力分布,窯皮分布異常。

  3)使用史密斯Duoflex燃燒器和中天仕名TCB-4-K燃燒器各一根,煤的揮發(fā)分為10%左右。
  
①使用Duoflex燃燒器時(shí),外風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度100%,內(nèi)風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度30%,中心風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度100%,燃燒器冷志攏焰罩長(zhǎng)20~25mm,正常生產(chǎn)時(shí)熱態(tài)攏焰罩長(zhǎng) 45~50mm,凈風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速l l00r/min,風(fēng)壓26~28kPa,2~6m窯皮較薄(50~100mm),6-11窯皮厚(450mm左右)。

  ②使用TCB-4-K燃燒器時(shí),外風(fēng)壓力32kPa,內(nèi)風(fēng)壓力16kPa,中心風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度100%,外風(fēng)間隙+15~+20mm(向后退15-20mm),內(nèi)風(fēng)間隙也向后退O-5mm,煤風(fēng)和中心風(fēng)間隙在0。使用該燃燒器時(shí)燒成帶0~15m窯皮為狼牙形,6~11m窯皮略厚(350mm左右)。

  因使用低揮發(fā)分煤,在兩種燃燒器的調(diào)整方面傾向于小間隙高風(fēng)速的調(diào)整思路,導(dǎo)致火焰的熱力分布不合理,火力過(guò)于集中,使窯皮分布異常。

  1.2  采取措施
  
1)在2009年4月份大修期間,更換了煙室斜坡澆注料,盡最使C5下料管和煙室斜坡在一個(gè)斜面上,同時(shí)分解爐下縮口直徑由原來(lái)的Φ1 500mm打大到Φl 600mm,減少煙室二次揚(yáng)塵,保證窯內(nèi)通風(fēng)。

  2)配料方案調(diào)整為:KH=0.9l±0.02,n=2.7±0.1,P=1.5±0.1,改善物料易燒性,避免強(qiáng)制煅燒。

  3)燃燒器的調(diào)整

  ①使用Duoflex燃燒器時(shí),燃燒器冷態(tài)攏焰罩長(zhǎng)調(diào)整為35~40mm,正常生產(chǎn)期間熱態(tài)攏焰罩長(zhǎng)調(diào)整為60~65mm;凈風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大到1250 r/min,避免火焰過(guò)早擴(kuò)散,同時(shí)降低火焰的峰值溫度,為保證相同風(fēng)速的情況下加大凈風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,提高了燃燒器的推力,保證了煤粉的完全燃燒。

  ②使用TCB-4-K燃燒器時(shí),燃燒器外風(fēng)間隙調(diào)整到+10~+15mm,內(nèi)風(fēng)間隙調(diào)整到0位,其他間隙不動(dòng),凈風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由1150 r/min增至1250r/min,保持原有各風(fēng)道壓力,通過(guò)增加直流風(fēng)的風(fēng)量保證火焰活潑有力,避免旋流風(fēng)穿透外風(fēng)形成狼牙形窯皮。

  通過(guò)采取以上幾點(diǎn)措施,該廠從2009年4月份大修以來(lái),燒成帶窯皮平整,0~14m窯皮厚150mm左右,l4~18m窯皮厚100mm左右,一檔前后筒體溫度保持在320℃左右,燒成帶筒體未出現(xiàn)高溫,窯皮分布穩(wěn)定合理,為回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

  2  燒成帶尾部厚窯皮
  
B廠為天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的1200t/d燒煙煤生產(chǎn)線(xiàn),回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ3.2m×50m,預(yù)熱器為高原型低壓損預(yù)熱器,分解爐規(guī)格為Φ4500mm,年平均日產(chǎn)量≥1500t/d。2003~2005年期間,燒成帶12~16m容易長(zhǎng)厚窯皮,15~16m窯皮厚800~1000mm左右,燒成帶窯皮為倒喇叭形狀,處理難度極大,嚴(yán)重時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)7d就被迫停窯人工處理窯皮。2004年曾通過(guò)加強(qiáng)原燃材料管理、工藝管理和提高操作水平,使燒成帶倒喇叭形窯皮有所減少,窯日產(chǎn)量提高至1150~1250t/d,但進(jìn)一步提產(chǎn)窯況就會(huì)惡化無(wú)法正常生產(chǎn)。

  2.1 原因分析
  
1)安裝過(guò)程中C5下料管和煙室沒(méi)有嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工,下料管斜度偏小,與煙室連接的交界處位置較高,C5下料管位置高于煙室斜坡近500mm,導(dǎo)致C5入窯物料為懸空狀態(tài),有一部分物料被窯內(nèi)的風(fēng)揚(yáng)起,煙室粉塵濃度高,阻力大,影響窯內(nèi)通風(fēng)。

  2)采用石灰石、頁(yè)巖、鐵礦石和砂巖配料,進(jìn)廠石灰石Mg0含量和頁(yè)巖成分變化較大,生料配料無(wú)法穩(wěn)定,入窯物料化學(xué)成分波動(dòng)大,窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定,窯況容易惡化。

  3)選用陶瓷廠篩下的煤,因供煤量不能保證,有多家供應(yīng),最多時(shí)二十多家供煤,煤質(zhì)較雜,無(wú)法配料。后來(lái)選用神木煤,其內(nèi)在水分含量高(5%左右),烘干困難,影響火焰溫度和頭煤燃燒。

  4)凈風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓偏低,不能滿(mǎn)足燃燒器用風(fēng)要求。

  5)窯產(chǎn)量提高或窯況變化時(shí)沒(méi)有及時(shí)調(diào)整窯爐用風(fēng),導(dǎo)致用風(fēng)不合理。

  6)建廠時(shí)燃燒器火焰形狀不理想,熱力強(qiáng)度不夠,2005年改用天津博納TJB-K-3型燃燒器。燃燒器位置在第一象限,窯中心偏上30-40mm左右,偏料0-30mm,外風(fēng)間隙0~+10mm,內(nèi)風(fēng)、煤風(fēng)和中心風(fēng)間隙在0位,外風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度100%,內(nèi)風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度50%~l00%,中心風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度30%~40%,壓力8~10kPa,燃燒器調(diào)整不合理,火焰過(guò)短且過(guò)于集中。

  2.2 采取措施
  
1)更換煙室斜坡澆注料,使C5下料管和煙室斜坡在一個(gè)斜面上。分解爐下縮口直徑由原來(lái)的Φ1150mm擴(kuò)大到Φ1 180mm,降低煙室粉塵濃度,確保窯內(nèi)通風(fēng)。

  2)加強(qiáng)對(duì)石灰石MgO含量及頁(yè)巖成分的控制,發(fā)現(xiàn)變化及時(shí)調(diào)整生料指標(biāo),確保配料方案的實(shí)現(xiàn)。

  3)改造煤磨,增加磨內(nèi)通風(fēng),出磨溫度由原來(lái)的75℃提高到85℃,盡量降低煤粉水分。

  4)改造凈風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī),將原來(lái)的22kW電動(dòng)機(jī)換為30kW電動(dòng)機(jī),將皮帶傳動(dòng)改為直接傳動(dòng),滿(mǎn)足燃燒器用風(fēng),保證燃燒器凈風(fēng)風(fēng)壓在35kPa以上。

  5)燃燒器的調(diào)整
  
①將燃燒器小車(chē)前點(diǎn)的吊裝處改造成上下左右都可以調(diào)整,使燃燒器向上傾斜3.0%~4.0%,燃燒器和窯基本平行,以提高火焰尾部的高度,預(yù)防燒成帶尾部生成厚窯皮,同時(shí)避免煤灰集中沉降導(dǎo)致窯內(nèi)結(jié)圈。根據(jù)燒成帶高溫段窯皮情況靈活調(diào)整火焰高溫段在窯內(nèi)的位置。燃燒器位置根據(jù)筒體溫度調(diào)整為偏上20~50mm,左右位置偏料20mm左右,也可放在中心位置,原則上要求其與窯中心行平行。

  ②調(diào)整燃燒器各風(fēng)道的間隙,適當(dāng)增加火焰長(zhǎng)度特別是火焰高溫段的長(zhǎng)度。外風(fēng)間隙調(diào)整為-5~-10mm,內(nèi)風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)整為40%~50%,中心風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)整為60%~80%,壓力調(diào)整為12~16kPa。

  6)窯內(nèi)通風(fēng)較小,熱力分布不合理,因此要根據(jù)三次風(fēng)負(fù)壓、煙室負(fù)壓和分解爐出口負(fù)壓的變化,及時(shí)調(diào)整三次風(fēng)閥,保證窯內(nèi)用風(fēng)。

  7)改造窯主減速器,更換一對(duì)快速齒輪,窯速由原來(lái)的最高3.98r/min提高到4.5r/min,降低窯內(nèi)填充率,保證薄料快轉(zhuǎn)。

  通過(guò)采取以上幾點(diǎn)措施,該廠2006年日產(chǎn)量達(dá)到1500t/d,至今沒(méi)再出現(xiàn)倒喇叭形窯皮,燒成帶窯皮平整,厚度100~150mm左右,長(zhǎng)度18-22m左右,耐火磚壽命12個(gè)月以上。2007年初利用換篦板的機(jī)會(huì)采用法國(guó)圣達(dá)瀚技術(shù)對(duì)篦冷機(jī)進(jìn)行改造,改造后三次風(fēng)溫度由原來(lái)的(800±50)℃提高到了(900±50)℃,窯產(chǎn)量進(jìn)一步提高,穩(wěn)定在1600-1650t/d。

  3 過(guò)渡帶結(jié)圈
  
3.1 原因分析
  
1)原料中R20和Mg0含量高,物料易燒性好,原煤中的硫含量高或煤灰中的鐵含量過(guò)高,配料方案不合適。

  2)投料時(shí)升溫時(shí)間長(zhǎng)、投料速度慢和提窯速慢。

  3)低溫長(zhǎng)焰煅燒,窯內(nèi)還原氣氛較濃。

  4)硫堿比不合適,窯內(nèi)溫度控制偏低,有害成分在窯內(nèi)富集。

  5)生料磨長(zhǎng)時(shí)間停磨,窯系統(tǒng)的回灰在均化庫(kù)內(nèi)富集。

  6)工藝管理、機(jī)電設(shè)備管理和原燃材料管理不到位,窯頻繁開(kāi)停,窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定。

  3.2 采取措施
  
1)原料中R20含量高,可以在配料中加入一定量的石膏或采用高硫煤來(lái)緩解堿的危害,控制熟料的硫堿比在0.6~1.0之間;1500t/d以下的窯要控制液相量在22%~24%,2 500t/d以上的窯控制液相量在24%~26k;操作過(guò)程中要注意煙室溫度不能過(guò)低(>980℃),避免有害成分在窯內(nèi)富集;及時(shí)清理預(yù)熱器和窯內(nèi)40m后的結(jié)皮。

  2)石灰石中MgO含量高,配料時(shí)要注意適當(dāng)減少Fe2O3含量,避免液相黏度過(guò)小結(jié)圈。

  3)控制煤中硫含量和煤灰中Fe2O3含量。

  4)盡量縮短點(diǎn)火升溫時(shí)間,保持較高窯速投料。

  5)原料的有害成分高時(shí)生料磨停磨要控制在4h以?xún)?nèi),避免窯系統(tǒng)回灰對(duì)窯造成影響。

  6)過(guò)渡帶結(jié)圈的處理
  
①在保證窯頭溫度和熟料安定性的前提下迅速調(diào)整配料,提高KH和P。

 ?、诒WC窯內(nèi)氧化氣氛、頭煤的完全燃燒和窯內(nèi)溫度。一旦形成大球,燃燒器可以推到窯內(nèi)400~600mm,適當(dāng)抬高其頭部,確保燒成帶的溫度和長(zhǎng)度,根據(jù)窯內(nèi)的通風(fēng)情況和窯頭喂煤量適當(dāng)降低產(chǎn)量,調(diào)整配料方案。

 ?、嘣诮Y(jié)圈嚴(yán)重導(dǎo)致窯尾倒料,火焰進(jìn)不去無(wú)法生產(chǎn)時(shí),可以止料急冷3-4h后重新投料。

  4  結(jié)束語(yǔ)
  
窯內(nèi)用風(fēng)可以改變窯內(nèi)的熱力分布,控制窯皮的分布,在超設(shè)計(jì)產(chǎn)量運(yùn)行時(shí)要優(yōu)先考慮窯內(nèi)用風(fēng),同時(shí)注意一次風(fēng)和二次風(fēng)的合理匹配。燃燒器在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的工藝管理中非常關(guān)鍵,高產(chǎn)量運(yùn)行時(shí)燃燒器位置可以根據(jù)窯皮情況放在第一或第二象限,以保證火焰順暢,并有利于頭煤的完全燃燒和窯產(chǎn)量的提高。

  原燃材料的嚴(yán)格控制和機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是窯內(nèi)窯皮穩(wěn)定合理分布、窯長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的前提,只有先進(jìn)的管理才能降低成本,實(shí)現(xiàn)效益最大化。

 

 

                                         來(lái)源:水泥雜志

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