新型干法水泥窯操之認識誤區(qū)

　　0 引言
　　我國新型干法水泥技術，從引進國外技術到自主研發(fā)、設計、制造、安裝，經(jīng)過20多年的摸索、總結和不斷創(chuàng)新，已經(jīng)走出國門。無論是工藝設計、裝配水平還是安裝能力均達到國際先進水平。但就新型干法水泥生產(chǎn)管理而言，因國內(nèi)新型干法水泥發(fā)
展太快，企業(yè)整合步法相對較漫，人力資源相對缺乏，很多企業(yè)對新型干法水泥生產(chǎn)的理解深度還不夠，對新型干法水泥的生產(chǎn)管理、設備管理和質(zhì)量控制沒有科學合理的規(guī)范，特別是對中央控制室回轉(zhuǎn)窯操作的認識還存在很多誤區(qū)，對工藝故障束手無策。

　　筆者從事新型干法水泥生產(chǎn)二十年，在為水泥企業(yè)進行技術服務的過程中，深感國內(nèi)對新型干法水泥窯的控制與操作還需要進行大量的理論研究和總結提高。筆者企圖結合國內(nèi)不同窯型，根據(jù)不同原燃材料成分對回轉(zhuǎn)窯操作、預熱器分解爐的控制、篦冷機操作和噴煤管的調(diào)節(jié)進行系統(tǒng)地分期分批論述。本文僅就新型干法水泥窯操作的認識誤區(qū)進行討論。

　　1 窯操水平的決定因素
    新型干法水泥生產(chǎn)線窯的控制與操作是最終實現(xiàn)設計意圖、挖掘設備能力、提高企業(yè)效益最為重要的環(huán)節(jié)。窯操水平的高低在于其對新型干法水泥工藝的認知程度;在于其是否熟悉現(xiàn)場，能否準確判斷穩(wěn)定窯況的狀態(tài);在于其根據(jù)不同的原燃材料，采取相應有效并是否能熟練進行噴煤管的調(diào)節(jié)，窯尾溫度的控制，蓖冷機的控制，風、煤、料及窯速的均衡匹配，系統(tǒng)各操作參數(shù)的優(yōu)化。

　　2 新型干法水泥窯操的認識誤區(qū)
　　新型干法水泥窯操的認識誤區(qū)主要有：飽和比越高，熟料強度越高；窯前溫度低，游離鈣高，加頭煤降窯速；窯頭火焰強，易傷窯皮；增加噴煤管內(nèi)風，減小外風，火焰縮短；增加噴煤管外風，減小內(nèi)風，火焰延長;噴煤管位置在第三象限為好。

　　2.1關于飽和比與熟料強度
　　有許多廠的窯操，特別是工藝技術人員認為飽和比越高，熟料強度越高。筆者認為熟料飽和比超過0.93，熟料強度并不能提高。因為新型干法窯不同于華新窯、立波爾窯和中空窯等其他窯型，長徑比較小，一般為4-10，甚至有長徑比為12左右的兩支
撐短窯，物料的預熱、分解在預熱預分解系統(tǒng)內(nèi)完成，回轉(zhuǎn)窯僅是熟料緞燒過程。如果熟料飽和比高，必然要提高窯內(nèi)熱力強度，增加窯的熱負荷，加大窯頭噴煤量并適當陽氏窯速。這樣就會造成預熱器、分解爐、蓖冷機和回轉(zhuǎn)窯能力不匹配，系統(tǒng)紊亂，容易產(chǎn)生塌料、結皮現(xiàn)象，窯內(nèi)熱工制度難于穩(wěn)定，從而無法保證穩(wěn)定和較高的熟料強度。根據(jù)筆者從1000t/d到5000t/d不同窯型的調(diào)試經(jīng)驗，控制KH=0.90士0.02較為合理，系統(tǒng)穩(wěn)定，易于控制，能保證回轉(zhuǎn)窯長期安全穩(wěn)定運行，同時能保持較高的工藝技術指標和環(huán)保指標，真正做到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗和安全環(huán)保運行。

　　2.2關于窯前溫度低
　　窯前溫度低，嚴重時伴有游離鈣高。很多操作員習慣做法是頂頭煤和降窯速。如果窯內(nèi)填充率不大，適當加點頭煤或稍降點窯速還是可以的，也能提高前溫。但新型干法窯前溫低往往是窯內(nèi)通風不良造成的。如三次風總閥開度過大，縮口、煙室結皮，預熱器系統(tǒng)負壓整體上升，可以肯定窯內(nèi)通風不良。嚴重時，加頭煤會導致尾溫下降、分解爐入口溫度升高。此時頭煤加得越多，窯速降得越快，游離鈣將越高;同時，降窯速還會導致窯尾密封圈倒料。正確的操作方法應該是適當減少喂料量，降低窯內(nèi)填充率。之后檢查三次風總閥是否斷裂，如果窯尾負壓升高或降低，預熱系統(tǒng)負壓整體上升應立即組織清堵，消除窯內(nèi)通風不良的產(chǎn)生因素，使窯況恢復正常。當然，還有二次風溫低、分解率低、物料預燒不好等也會導致窯前溫度低。不管何種原因，只要能準確判斷產(chǎn)生窯前溫度低的原因，操作調(diào)整就相對比較簡單了。

　　2.3關于窯皮
　　過去有專門的掛窯皮操作，比如專門配液相量偏高的低料，慢窯速，并規(guī)定窯頭噴煤管一個班前后移動3到4次等等?，F(xiàn)在雖不采用該操作方法，但很多操作員擔心窯頭火焰強，易傷窯皮。習慣調(diào)長窯頭火焰，用軟火焰掛窯皮。尤其是當窯皮不太好，筒體溫度較高的時候，操作員很自然地降低一次風壓力，調(diào)長窯頭火焰。筆者認為：新型干法水泥的窯操既不需專門進行掛窯皮操作，也不用擔心窯頭火焰會損傷窯皮。只要保證窯內(nèi)穩(wěn)定的熱工制度，保持良好的窯況，窯皮會自然生長完好。但當耐火磚較薄，筒體溫度高時，可以根據(jù)筒體溫度高的部位適當調(diào)長火焰并移動噴煤管，暫時避開高溫點進行虛掛窯皮，當筒體溫度下降后，應重新調(diào)節(jié)火焰，使火焰活潑有力，高溫點集中，噴煤管慢慢地逐步恢復原先位置，換掛高溫窯皮。這期間必須保證窯內(nèi)穩(wěn)定的熱工制度和良好窯況。窯頭火焰強不但不會損傷窯皮，還有利于窯皮的生長。只要火焰不發(fā)散、活潑有力就不會損傷窯皮。也只有火焰形狀好，高溫點集中，火焰強度高的狀態(tài)下掛的窯皮才結實、長久，不容易脫落。

　　2.4關于窯頭火焰
　　對噴煤管的調(diào)節(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)很多操作員只簡單地增減噴煤管內(nèi)風或增減外風，以期使火焰縮短或延長。很多噴煤管的產(chǎn)品說明和一些教科書也基本是這個觀點。但筆者認為:噴煤管的調(diào)節(jié)，必須保證火焰活潑有力，短而不散，長而不細。如果單純調(diào)節(jié)內(nèi)風或外風，火焰形狀無法達到理想狀態(tài)。無論是二通道還是三通道、四通道噴煤管，其火焰的長短決定于煤粉的燃燒速率。燃燒速率越大，火焰越短;燃燒速率越小，火焰越長。而煤粉的燃燒速率v是氧含量O₂，和溫度T的函數(shù)：V=f(O₂ ，T)。旋流風(也稱內(nèi)風)越強，煤粉與空氣混合越好，火焰內(nèi)的氧含量越大，燃燒速率越大，火焰縮短；同時，正因為旋流風強，旋轉(zhuǎn)速率大，火焰易于發(fā)散。射流風(也稱外風)越強，噴射速率越大，噴煤管出口負壓區(qū)負壓越大，吸收的高溫二次風越多，煤粉燃燒空氣的溫度越高，燃燒速率越大，火焰也會縮短；也正因為噴流速率大，包裹火焰的力量強，火焰細長。所以調(diào)節(jié)噴煤管的火焰應同時調(diào)節(jié)內(nèi)外風，既能保證煤粉與燃燒空氣的有效混合又能充分吸收高溫二次風，使火焰活潑有力，短而不散，長而不細。

　　2.5關于噴煤管的位置
　　很多企業(yè)新窯點火前都會確定噴煤管的位置，一般為第三象限，坐標是(-30，-50)，這種做法個人認為不可取。噴煤管的位置應根據(jù)不同窯型，不同原燃材料成分，以穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度為目地進行定位。小窯因窯徑小，產(chǎn)量低，燃煤量也小，火焰相對細小，因而噴煤管冷態(tài)定位以中心或第一象限為宜；大窯因窯徑大，產(chǎn)量高，燃煤量也大，火焰相對粗大，因而噴煤管冷態(tài)定位以中心或第三象限為宜。噴煤管熱態(tài)位置應綜合考慮原燃材料成分、窯內(nèi)溫度梯度、熟料結粒和窯皮長短、厚度進行熱態(tài)調(diào)節(jié)。如原燃材料中鉀、鈉、氯、硫、鎂等有害成分偏高，熟料結粒粗大，容易產(chǎn)生包心料，噴煤管適當偏料較好;反之，噴煤管以中心位置較好。

　　噴煤管熱態(tài)定位最終以窯皮長度乙為回轉(zhuǎn)窯直徑D的4.5—5.2倍，即L= ( 4.5—5.2)×D，窯皮厚薄均勻，熟料結粒均齊為最佳。

　　3 結束語
　　對事物的正確認識源于實踐者的認識—提高—再認識的過程，新型干法窯的操作也是如此。本文僅就窯操的認識誤區(qū)做了簡要論述，筆者將另外撰文介紹不正常窯況的判斷及處理，分別論述蓖冷機、回轉(zhuǎn)窯、分解爐的控制和操作。個中不足，還望批
評指正。

來源：新世紀水泥導報