預分解窯產(chǎn)生黃心料的原因和解決措施
黃心料,就是在窯內(nèi)缺氧的還原氣氛下生產(chǎn)出來的熟料。預分解窯產(chǎn)生的黃心料可分為:
疏松性黃心料和致密性黃心料。疏松黃心料結(jié)構(gòu)疏松,熟料燒失量高,后期強度明顯降低,它是在窯頭溫度低,窯尾存在還原氣氛的條件下產(chǎn)生的;致密黃心料是在較強的還原氣氛下,物料中的氧化鐵被還原成低價的FeO,從而使熟料的顏色發(fā)生變化,致密黃心料的特征是升重較高,致密難磨。我公司2500t/d熟料生產(chǎn)線,窯規(guī)格為Ф4×60m,分解爐采用TDF爐,預熱器為五級雙系列,在生產(chǎn)過程中曾多次出現(xiàn)黃心料難題,我們通過分析找出產(chǎn)生黃心料的原因,及時采取相應的措施,解決了此問題。
一、產(chǎn)生黃心料的原因分析
1、從煅燒的角度分析產(chǎn)生黃心料的原因
(1)風、煤、料、窯速的配合不好。
2004年6月份,我公司當時生產(chǎn)任務較緊張,窯從日產(chǎn)量2700噸提升至2800噸,創(chuàng)歷史新高,但幾天后,熟料產(chǎn)生黃心料,對熟料的質(zhì)量造成了不良影響。
原因分析:a:在提高產(chǎn)量時窯速雖然從3.65rpm提高至3.8rpm,但由于高溫風機振動值較大,沒有相應的加大系統(tǒng)拉風(高溫風機液偶轉(zhuǎn)速870rpm,電流105A),雖然窯速提高了,但窯內(nèi)的填充率還是增加了,使窯內(nèi)阻力增大,通風受限,氧含量不足,以至產(chǎn)生黃心料。b:我公司使用煤質(zhì)煤粉的工業(yè)分析:(%)
從上表可看出,我公司所使用的煤粉揮發(fā)份高,熱力釋放集中,由于窯內(nèi)阻力增大,使火焰的長度縮短,形成短焰急燒,窯速又較高,使物料在燒成帶停留時間不足,窯頭溫度難以提升,物料燒成效果不佳,同時火焰又存在缺氧現(xiàn)象,所以產(chǎn)生了較疏松的黃心料。
?。?)燃燒器在窯斷面的位置調(diào)節(jié)不當
在投產(chǎn)初期,煤管在窯口截面位置定在靠進物料的第四象限A(60,-65),在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)窯結(jié)球頻繁,產(chǎn)生黃心料嚴重。分析原因:煤管的位置較低,火焰逼近料面,由于窯的不斷旋轉(zhuǎn),使部分火焰被裹入物料中,煤粉不完全燃燒嚴重,窯頭溫度難以提升,窯內(nèi)產(chǎn)生CO,從而出現(xiàn)結(jié)球現(xiàn)象和產(chǎn)生疏松的黃心料。
煤管與窯斷面的坐標位置
X=60mm;Y=-65mm
?。?)生料中的有害成分含量高導致產(chǎn)生黃心料
我公司生料化學分析結(jié)果如下(%):
從表中可以看出,生料中氯的含量達到0.034%,大大超過0.015%的控制指標,由于有害成分的含量超標,低融點的礦物出現(xiàn),使窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)圈,當出現(xiàn)結(jié)圈時,窯系統(tǒng)阻力增大,窯內(nèi)通風量與三次風量失衡,使窯內(nèi)通風不足,窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛,導致出現(xiàn)黃心料:
因窯內(nèi)結(jié)圈出現(xiàn)黃心料的時間統(tǒng)計:
日期出現(xiàn)黃心料次數(shù)產(chǎn)生黃心料時間(h)
二、從工藝參數(shù)的操作情況來分析
1、入窯生料量波動大
在調(diào)試初期,入窯生料量波動較大,由于窯內(nèi)來料波動大,使窯內(nèi)難以建立穩(wěn)定的熱工制度,窯系統(tǒng)喂煤量難以穩(wěn)定控制,造成部分煤粉燃燒不完全,窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛,以至產(chǎn)生黃心料。從我廠生產(chǎn)實際情況分析,引起喂料量波動大的原因主要有兩方面:⑴固體流量計存在零點漂移現(xiàn)象導致波動超過控制范圍;⑵生料計量倉料位不穩(wěn)造成的喂料波動。
2、系統(tǒng)溫度控制不合理
在投產(chǎn)初期,分解爐出口溫度控制在920℃,窯尾溫度控制在1050℃,溫度控制比較高,在加上生料中氯的含量超標,從而使分解爐縮口,窯尾煙室結(jié)皮嚴重,窯內(nèi)通風不暢,產(chǎn)生了致密的黃心料。
3、二、三次風的影響
投產(chǎn)后一段時間,二次風溫度一直偏低,在900℃左右,由于二次風溫低,使煤粉燃燒條件不好,煤粉出現(xiàn)部分不完全燃燒現(xiàn)象,使窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛;另外,我公司的三次風閥門,經(jīng)常損壞,調(diào)節(jié)失靈,造成二次風量過大,使窯內(nèi)風量不足,以至窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛,出現(xiàn)了疏松的黃心料。
三、針對以上出現(xiàn)的問題,我們采取的技術(shù)措施有:
1、針對煅燒角度出現(xiàn)黃心料采取的措施:
1.1我們查請了高溫風機振動的原因是風機葉輪有結(jié)皮現(xiàn)象,葉輪結(jié)皮的形成需要一個過程,結(jié)皮開始形成后較均勻,葉輪的動平衡仍然正常,當部分結(jié)皮脫落時,使葉輪的動平衡受到破壞,造成風機振動。對此,我們在葉輪旁設一壓縮空氣管道,定期清掃風機葉輪。從此措施采用后,高溫風機振動值超標問題再沒有出現(xiàn),從而使高溫風機的轉(zhuǎn)速從870rpm順利的提高至910 rpm(高溫風機電流提高至115A),既保證了窯的產(chǎn)量,又有效的避免了黃心料的產(chǎn)生。
1.2、把煤管在窯口截面的位置改為A(30,-25),使火焰在窯內(nèi)順暢有力,保證了煤粉的燃燒充分。另外,預分解窯根據(jù)窯況適當調(diào)節(jié)燃燒器內(nèi)外風的蝶閥:當窯前溫度低時,及時開大內(nèi)風閥門,加強內(nèi)風的擾動,提高風、煤的混合程度,使窯前溫度得到提高。
1.3、加強對入廠原料的控制,對有害成分較高的物料分堆存放,搭配使用,以減小有害成分對系統(tǒng)的影響.
2、針對工藝參數(shù)操作采取的措施:
2.1針對入窯生料量波動大的問題,我們定期檢查固定流量計的使用情況,校正其測量精度,防止其發(fā)生漂移現(xiàn)象;同時調(diào)整生料下料的PID程序,使生料計量倉重穩(wěn)定在30t左右,保證下料量穩(wěn)定。
2.2嚴格控制分解爐出口溫度不能超過880℃、窯尾溫度在1000℃以下,防止因溫度太高,引起系統(tǒng)結(jié)皮、結(jié)圈等問題的出現(xiàn);在操作中嚴格執(zhí)行薄料快轉(zhuǎn)制度,嚴格控制窯頭窯尾喂煤的比例,使系統(tǒng)在一個較合理的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。
2.3提高篦冷機料層的厚度,把料層控制在600-700mm左右,使二次風溫度提高至1000℃以上,提高了窯前溫度,促進了煤粉的燃燒;對三次風閥門進行了改造,把原來用澆注料制成的閥門改為用陶瓷制成的耐磨的閥門,大大提高了閥門的使用壽命,保證了窯爐用風的平衡。
四、結(jié)論 :
通過以上措施的實行,使我公司預分窯窯系統(tǒng)出現(xiàn)黃心料的情況大大減少,2005年6月份至今,僅因為石灰石原料中MgO的含量超標導致窯內(nèi)結(jié)圈產(chǎn)生黃心料一次,基本上解決了預分解窯產(chǎn)生黃心料的難題。
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