MSP日產(chǎn)1000t窯外分解窯中控操作
1 煤粉細(xì)度的影響及控制
前期,煤磨系統(tǒng)粗粉分離器及喂料核子秤運(yùn)行中波動(dòng)較大(后來(lái)查出是信號(hào)干擾導(dǎo)致速度信號(hào)的波動(dòng)),對(duì)喂料量和選粉效率的穩(wěn)定十分不利,從而直接導(dǎo)致煤粉成品篩余忽大忽小,最大竟達(dá)26.7%,月平均值與控制值10%相近,煤的水分平均0.6%。煤的工業(yè)分析結(jié)果見表1。
Mad/% |
Aad/% |
Vad/% |
Qnet,ad/(kJ/kg) |
1.33 |
24.48 |
26.44 |
23603.1 |
從表1分析結(jié)果看,煤質(zhì)不差,但在煅燒過(guò)程中,黑火頭偏長(zhǎng),燒成帶隨之延長(zhǎng)到18m左右,并常結(jié)后圈,大的碳顆粒沉降造成熟料常出現(xiàn)黃心。分解爐系統(tǒng)溫度倒掛,C5出口溫度達(dá)870~890℃,爐內(nèi)卻僅860℃上下,因煤粉在C5燃燒造成堵料頻繁發(fā)生,且結(jié)堵物料較致密,有時(shí)被迫停窯,待完全冷卻后,從C5人孔門進(jìn)入旋風(fēng)筒內(nèi),人工用風(fēng)鎬清理,生產(chǎn)十分被動(dòng)。取結(jié)堵料樣分析,已接近熟料成分。
將煤粉篩余內(nèi)控指標(biāo)調(diào)到6%,實(shí)際月平均值6.0%~6.5%。使用2個(gè)月后,工藝狀況理想,效果較好。為了進(jìn)一步降低成本,公司采用煙煤與低揮發(fā)分煤1∶1搭配使用,混合后煤的工業(yè)分析結(jié)果見表2。
Mad/% |
Aad/% |
Vad/% |
Qnet,ad/(kJ/kg) |
1.16 |
27.28 |
24.46 |
21496.8 |
混合煤的灰分雖然偏高,與原來(lái)篩余10%的控制指標(biāo)相比,主窯皮長(zhǎng)度仍能維持15.5m左右,且黃心料問(wèn)題得到扼制,爐溫倒掛、C5結(jié)堵幾乎不再發(fā)生。針對(duì)使用混合煤,略提高生料飽和比,熟料的質(zhì)量也得到了保證。
2 窯爐用煤的比例
窯爐系統(tǒng)的工藝流程見圖1。
圖1 窯爐系統(tǒng)工藝流程
本著提高入窯分解率的原則,分解爐出口溫度及C5出口溫度參數(shù)控制范圍定為870~880℃,特別是在煤粉細(xì)度調(diào)整后,C5出口溫度在870℃左右,爐內(nèi)溫度相對(duì)在880℃。加之,MSP分解爐的特點(diǎn),一是雙噴騰效應(yīng),促使物料與熱氣流再次混合;二是出料管道的延長(zhǎng)(22.169m)進(jìn)而延長(zhǎng)了物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間。因此,物料入窯分解率較理想,最高時(shí)達(dá)99.72%。此種狀況下,窯頭用煤僅為1.4~2.2t/h,而分解爐用煤量卻在4.6~5.6t/h,出現(xiàn)了前后用煤1∶4。提高入窯分解率,減輕窯頭熱負(fù)荷,按理說(shuō)是趨于良性發(fā)展,但在我廠卻暴露出一些問(wèn)題:
1)MF均化庫(kù)均化效果受料位影響較大,料位高時(shí)能達(dá)5.2,料位低時(shí)僅為2.1,且時(shí)常出現(xiàn)出磨CaO與入窯CaO合格率倒掛現(xiàn)象,生料成分波動(dòng)大,爐系統(tǒng)溫度偏高控制,突遇軟料易堵塞。
2)窯尾過(guò)渡帶縮短,浮窯皮較重,物料在窯內(nèi)幾乎不再發(fā)生CaCO3分解吸熱反應(yīng),尾溫近1100℃,液相提前出現(xiàn)。窯尾經(jīng)常有結(jié)圈,影響窯內(nèi)通風(fēng),進(jìn)而影響熟料產(chǎn)質(zhì)量,此段時(shí)間,臺(tái)時(shí)產(chǎn)量最高42t/h。
3)高溫閘板處極易結(jié)皮,每30~60min就要清理1次。物料溫度高,加之硫、堿等有害成分循環(huán)富集,易提前產(chǎn)生大量液相,結(jié)堵高溫閘板及窯尾斜坡。
4)分解爐錐部結(jié)皮較重,清理出厚達(dá)15cm左右有黑、黃、褐幾層不同顏色的硬質(zhì)結(jié)皮,取樣分析結(jié)果見表3。
Loss |
CaO |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
MgO |
0.795 |
36.99 |
31.98 |
7.51 |
16.94 |
2.15 |
從表3看出,硅、鋁含量略高,鐵含量卻高出正常2~3倍。由此判斷,高溫下含鐵成分提前產(chǎn)生液相沉積粘結(jié)爐錐部,進(jìn)而形成結(jié)皮。
針對(duì)上述現(xiàn)象,將爐內(nèi)溫度控制范圍下調(diào)至835~855℃;正常投料量分解爐用煤3.8~4.2t/h,窯頭用煤2.4~3.0t/h。此時(shí),入窯分解率維持在90%上下。
3 風(fēng)量的合理配用
中控操作曾追隨大風(fēng)大料的操作方法。生產(chǎn)中,高溫風(fēng)機(jī)全速運(yùn)行,C1出口壓力為-5.8kPa。因煤風(fēng)羅茨風(fēng)機(jī)選型偏大,煤風(fēng)放風(fēng)30%,一次風(fēng)放風(fēng)10%,相對(duì)提高了二次風(fēng)用量,C1出口O2含量亦能維持合理范圍3.5%~5.0%。正常投料量時(shí),C1出口溫度330~350℃。但高溫風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),產(chǎn)生了嚴(yán)重的震動(dòng)。曾有1個(gè)月,因高溫風(fēng)機(jī)超震停機(jī)時(shí)間177h,對(duì)正常生產(chǎn)影響很大。此時(shí)熟料熱耗為3510.7kJ/kg。
后將液力偶合器開度降至50%,高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門開度在85%~95%,C1出口氣體溫度310~330℃,C1出口壓力為-5.0kPa,也保證了物料在旋風(fēng)筒及分解爐內(nèi)充分懸浮預(yù)熱。并通過(guò)關(guān)閉一次風(fēng)放風(fēng),減少煤風(fēng)放風(fēng)量(放10%),保證了煤粉的充分燃燒,C1出口O2含量4.0%左右。調(diào)整后熟料熱耗降至3121.3kJ/kg,僅此每月可節(jié)約原煤近460t,折合資金10萬(wàn)余元。
4 投料操作與提高窯速搭配
在窯內(nèi)有主窯皮的情況下,點(diǎn)火投料或保溫后升溫投料,投料量40t/h,起步窯速1.2r/min,便于緩解初投時(shí)物料在窯后部的堆積,從而攤薄料層。同時(shí),窯內(nèi)剩余物料的盡快出窯對(duì)穩(wěn)定窯頭火焰、減輕爆燃也十分有利。在尾溫上升的情況下,保持或略加料量,不斷提窯速至2.4~2.6r/min,然后風(fēng)、煤、料、窯速總體平衡提加。如此操作,窯系統(tǒng)穩(wěn)定較快,與過(guò)去低窯速投料(0.4~0.5r/min起步)相比,恢復(fù)正常操作時(shí)間縮短2h左右,提高了熟料產(chǎn)量,且便于穩(wěn)定系統(tǒng)熱工制度,可操作性較強(qiáng)。
5 正常操作的參數(shù)控制
正常運(yùn)行中,主控參數(shù)根據(jù)生產(chǎn)情況亦有不同程度的改變,見表4。
名稱 |
控制范圍 |
名稱 |
控制范圍 |
喂料量/(t/h) |
85~90 |
C5出口溫度/℃ |
845±10 |
窯頭煤/(t/h) |
2.4~3.0 |
爐出口溫度/℃ |
845±10 |
分解爐煤/(t/h) |
3.8~4.2 |
C1出口負(fù)壓/kPa |
5.0±0.2 |
窯速/(r/min) |
3.0~3.2 |
一室篦壓/kPa |
5.5~6.0 |
C1出口溫度/℃ |
310~330 |
爐錐負(fù)壓/Pa |
100~200 |
三次風(fēng)溫/℃ |
≥750 |
尾部負(fù)壓/Pa |
≤200 |
尾溫/℃ |
1000±40 |
O2/% |
3.5~4.5 |
按照表1中的參數(shù)范圍操作,回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量得到大幅度的提高,系統(tǒng)穩(wěn)定操作,日產(chǎn)1200t優(yōu)質(zhì)熟料。
6 SP窯的“薄料快燒”
出現(xiàn)非正常狀況,有時(shí)還要被迫燒SP窯。若存在主窯皮,可改變過(guò)去的“厚料慢窯”煅燒方法,采用“薄料快燒”。具體操作:噴煤管置于0~400mm位置,外風(fēng)閥門開度80%,內(nèi)風(fēng)閥門開度30%,投料時(shí)起步窯速2.0r/min左右,投料量30t/h,C1出口壓力為-2.5kPa(較正?!昂窳下G”C1出口壓力為-2.2kPa略高,以提高物料熱交換效率),窯頭用煤4.0t/h,尾溫下降時(shí)可短時(shí)加到4.5t/h。在保證窯尾溫度上升或保持微小波動(dòng)時(shí),5~10min,窯速提到2.5~3.0r/min,從而保證物料在窯內(nèi)分布均勻,料層偏薄控制。初投料時(shí)千萬(wàn)不要擔(dān)心竄料而不敢提窯速,否則不僅達(dá)不到薄料煅燒的目的,還會(huì)出現(xiàn)竄料。
窯速不宜再提,以保證物料在窯內(nèi)停留時(shí)間。正常運(yùn)行下,喂料量45t/h,通過(guò)多次實(shí)際操作驗(yàn)證,“薄料快燒”能體現(xiàn)以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1)對(duì)生料成分波動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng),對(duì)超出正常范圍的高料或低料,也能保證煅燒質(zhì)量良好。
2)操作簡(jiǎn)潔、靈活,在后圈嚴(yán)重、浮窯皮較重或主窯皮太厚時(shí),采用這種操作,效果更佳,不但保住了熟料質(zhì)量,對(duì)上述問(wèn)題的解決也不乏是一種好的方法。
3)較“厚料慢窯”產(chǎn)量高3~4t/h,熟料強(qiáng)度比正常NSP窯熟料強(qiáng)度高。
當(dāng)然也有不足之處,如熱耗高,尾溫高達(dá)1150℃,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行窯皮薄蝕,易出現(xiàn)高溫等等,且不適宜在新?lián)Q磚無(wú)窯皮時(shí)操作。
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