新型干法預(yù)分解窯操作(下)
12、窯內(nèi)結(jié)大蛋的原因及其相應(yīng)措施
12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低
配料方案中A1203、Fe203,含量高,SiO2含量低是形成窯內(nèi)結(jié)蛋的前提條件之一。所以國內(nèi)外絕大多數(shù)預(yù)分解窯都控制A1203,+Fe203<9%,液相量24%左右,Si02>22%,n>2.50。
12.2 有害成分的影響
分析結(jié)果表明,結(jié)皮或結(jié)蛋料中有害成分明顯高于相應(yīng)人窯生料中的含量。因?yàn)橛泻Τ煞帜艽龠M(jìn)中間相特征礦物的形成,而其就是形成結(jié)蛋結(jié)皮的特征礦物,如鈣明礬石(2CaS04"K2S04),硅方解石(2C2S"CaC03)等。有害成分越多、它們的揮發(fā)率越高,系統(tǒng)中富集程度越高,特征礦物生成的機(jī)會也越多,窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)蛋的可能性就越大。所以目前國內(nèi)外預(yù)分解窯一般都控制人窯生料中R20<1.0%,Cl—<0.015%,灼燒基硫堿克分子比控制在0.5~1.0;燃料中控制S03<3.0%。
12.3 看火操作和煤粉細(xì)度對窯內(nèi)結(jié)蛋的影響
在回轉(zhuǎn)窯操作中,風(fēng)、煤調(diào)配不當(dāng)有時(shí)是很難避免的。當(dāng)窯內(nèi)通風(fēng)不良時(shí),就會造成煤粉不完全燃燒,煤粉跑到窯后去燒,煤灰不均勻地?fù)饺松?,火焰過長,窯后溫度過高,液相提前出現(xiàn),容易在窯內(nèi)結(jié)蛋。另外,煤粉細(xì)度、灰分和煤灰熔點(diǎn)溫度的高低也都會影響回轉(zhuǎn)窯的操作。煤粉粗、灰分高,容易引起煤灰與生料混合不均勻。當(dāng)窯尾溫度過高時(shí),窯后物料出現(xiàn)不均勻的局部熔融,成為形成結(jié)蛋的核心,然后在窯內(nèi)越滾越大形成大蛋。
12.4 開、停窯越頻繁,喂料喂煤不穩(wěn)定,系統(tǒng)塌料越嚴(yán)重,窯內(nèi)熱工制度波動(dòng)越大,窯內(nèi)越容易結(jié)大蛋。
綜上所述,為避免或減少窯內(nèi)結(jié)大蛋的問題,理化中心應(yīng)該合理調(diào)整熟料率值,嚴(yán)格控制人窯生料的有害成分和煤粉質(zhì)量,提高人窯生料的均勻性。窯操作員應(yīng)該精心操作,把握好風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,這樣窯內(nèi)結(jié)大蛋的問題是可以避免的。
13、結(jié)圈形成的原因、預(yù)防措施和處理方法
13.1 結(jié)圈形成的原因
當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1200℃左右時(shí)就出現(xiàn)液相,隨著溫度的升高,液相粘度變小,液相量增加。暴露在熱氣流中的窯襯溫度始終高于窯內(nèi)物料溫度。當(dāng)它被料層覆蓋時(shí),溫度突然下降,加之窯簡體表面散熱損失,液相在窯襯上凝固下來,形成新的窯皮。窯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),窯皮又暴露在高溫的熱氣流中被燒熔而掉落下來。當(dāng)它再次被物料覆蓋,液相又凝固下來,如此周而復(fù)始。假如這個(gè)過程達(dá)到平衡,窯皮就不會增厚,這屬正常狀態(tài)。如果粘掛上去的多,掉落下來的少,窯皮就增厚。反之則變薄。當(dāng)窯皮增厚達(dá)一定程度就形成結(jié)圈。形成結(jié)圈的原因主要有如下幾點(diǎn):
13.1.1 入窯生料成分波動(dòng)大,喂料量不穩(wěn)定
實(shí)際生產(chǎn)過程中,窯操作員最頭疼的事是人窯生料成分波動(dòng)太大和料量不穩(wěn)定。窯內(nèi)物料時(shí)而難燒時(shí)而好燒或時(shí)多時(shí)少,遇到高KH料時(shí),窯內(nèi)物料松散,不易燒結(jié),窯頭感到“吃火”,熟料fCaO高,或遇到料量多時(shí)都迫使操作員加煤提高燒成溫度,有時(shí)還要降低窯速;遇到低KH料或料量少時(shí),窯操作上不能及時(shí)調(diào)整,燒成帶溫度偏高,物料過燒發(fā)粘,稍有不慎就形成長厚窯皮,進(jìn)而產(chǎn)生熟料圈。
13.1.2 有害成分的影響
分析結(jié)圈料可以知道,CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低,而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煅燒過程中先后分解、氣化和揮發(fā),在溫度較低的窯尾凝聚粘附在生料顆粒表面,隨生料一起人窯,容易在窯后部結(jié)成硫堿圈。在人窯生料中,當(dāng)MgO和R20都偏高時(shí),R20在MgO引起結(jié)圈過程中充當(dāng)“媒介”作用形成鎂堿圈。根據(jù)許多水泥廠的操作經(jīng)驗(yàn),當(dāng)熟料中MgO>4.8%時(shí),能使熟料液相量大量增加,液相粘度下降,熟料燒結(jié)范圍變窄,窯皮增長,浮窯皮增厚。有的水泥廠雖然熟料中MgO<4.0%,但由于R20的助熔作用,使熟料在某一特定溫度或在窯某一特定位置液相量陡然大量增加,粘度大幅度降低,迅速在該溫度區(qū)域或窯某一位置粘結(jié),形成熟料圈。
13.1.3 煤粉質(zhì)量的影響
灰分高、細(xì)度粗、水分大的煤粉著火溫度高,燃燒速度慢,黑火頭長,容易產(chǎn)生不完全燃燒,煤灰沉落也相對比較集中,就容易結(jié)熟料圈。取樣分析結(jié)圈料未燃盡煤粉較多就是例證。另外,喂煤量的不穩(wěn)定,使窯內(nèi)溫度忽高忽低,也容易產(chǎn)生結(jié)圈。
13.1.4 一次風(fēng)量和二次風(fēng)溫度的影響
三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大,二次風(fēng)溫度又偏高,則煤粉一出噴嘴就著火,燃燒溫度高、火焰集中,燒成帶短,而且位置前移,容易產(chǎn)生窯口圈,也稱前結(jié)圈。
13.2 前結(jié)圈
在正常煅燒條件下,物料溫度達(dá)1350—1450℃時(shí),液相量約為24%,粘度比較大。當(dāng)熟料離開燒成帶時(shí),溫度仍在1300℃以上,在燒成帶和冷卻帶的交界處,熟料和窯皮有較大的溫差。帶有液相的高溫熟料覆蓋在溫度相對較低的窯口窯皮上就會粘結(jié)形成前結(jié)圈。對于預(yù)分解窯來說,前結(jié)圈是不可避免的,只是高一點(diǎn)和矮一點(diǎn)的問題,尤其當(dāng)窯操作員控制二次風(fēng)溫度過高、燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大和采用短焰急燒時(shí),燒成帶高溫區(qū)更為集中,液相更多,粘度更小,熟料進(jìn)入冷卻帶時(shí),仍有大量液相在交界處迅速冷卻。溫差越大粘結(jié)越嚴(yán)重,前圈長得更快。另外,短焰急燒,熟料晶相生長發(fā)育差,易燒出大塊熟料。但熟料中細(xì)粉比例也增加,冷卻機(jī)返回窯的粉塵量大,這樣更促進(jìn)前圈的增長。
13.3 熟料圈
它結(jié)的位置是在燒成帶與過渡帶之間,是窯操作員最頭疼,對窯危害最大的結(jié)圈。在熟料煅燒過程中,當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1280℃時(shí),其液相粘度較大,最容易形成熟料圈。這時(shí)如果生料KH、n值較低,操作時(shí)窯內(nèi)拉風(fēng)又太大,火焰太長,燒成帶后邊浮窯皮逐漸增長、長厚,發(fā)展到一定程度就形成熟料圈。
13.4 熟料圈形成以后的現(xiàn)象
1)火焰短而粗,火焰前部白亮但發(fā)渾,窯內(nèi)氣流不暢,火焰受阻伸不進(jìn)窯內(nèi)。窯前溫度升高,窯簡體表面溫度也升高。
2)窯尾溫度降低,窯尾負(fù)壓明顯上升。
3)窯頭負(fù)壓降低,并頻繁出現(xiàn)正壓,發(fā)生倒煙現(xiàn)象。
4)燒成帶來料不均勻,波動(dòng)大。
5)窯傳動(dòng)電流負(fù)荷增加。
6)結(jié)圈嚴(yán)重時(shí)窯尾密封圈出現(xiàn)漏料。
13.5 結(jié)圈的預(yù)防措施
13.5.1 選擇適宜的配料方案,穩(wěn)定入窯生料成分
一般說燒高KH、高n的生料不易結(jié)圈,但熟料難燒,fCaO含量高,對保護(hù)窯皮和熟料質(zhì)量不利;反之,熟料燒結(jié)范圍窄,液相量多,熟料結(jié)粒粗,窯不好操作,易結(jié)圈。但生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,燒較高KH和相對較低的n,或較高的n和相對較低的KH的生料都比較好燒,又不容易結(jié)圈。因此,窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),應(yīng)改變熟料配料方案,適當(dāng)提高KH或n,減少熔劑礦物的含量對防止結(jié)圈有利。
13.5.2 減少原燃料帶入的有害成分
一般粘土中堿含量高,煤中含硫量高。因此,如果窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時(shí),視結(jié)圈料分析結(jié)果,最好能改變粘土或原煤的供貨礦點(diǎn),以減少有害成分對結(jié)圈的影響。
13.5.3 控制煤粉細(xì)度,確保煤粉充分燃燒
13.5.4 調(diào)整燃燒器控制好火焰形狀確保風(fēng)、煤混合均勻并有一定的火焰長度。經(jīng)常移動(dòng)噴煤管,改變火點(diǎn)位置。
13.5.5 提高快轉(zhuǎn)率
三個(gè)班統(tǒng)一操作方法,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度。在保持喂料喂煤均勻,加強(qiáng)物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速。采取薄料快轉(zhuǎn)、長焰順燒,提高快轉(zhuǎn)率,這對防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈都是有利的。
13.5.6 確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的窯產(chǎn)量指標(biāo)
通過一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,每臺回轉(zhuǎn)窯都有自己特定的合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就是回轉(zhuǎn)窯在某高產(chǎn)量范圍內(nèi)能達(dá)到熟料優(yōu)質(zhì),煤耗最低,運(yùn)轉(zhuǎn)率最高。所以回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量不是越高越好。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,產(chǎn)量超過一定限度以后,不是由于系統(tǒng)抽風(fēng)能力所限致使煤灰在窯尾大量沉降并產(chǎn)生還原氣氛,就是由于拉大排風(fēng)使窯內(nèi)氣流斷面風(fēng)速增加,火焰拉長,液相提前出現(xiàn),這都容易形成熟料圈。
13.6 結(jié)圈的處理方法
不管是前結(jié)圈還是后結(jié)圈,處理結(jié)圈時(shí)一般都采用冷熱交替法,盡量加大其溫度差,使圈體受溫度的變化而垮落。也有用水槍打的,但前結(jié)圈一般太堅(jiān)固,后結(jié)圈離窯頭太遠(yuǎn),處理效果大多不理想。
13.6.1 前結(jié)圈的處理方法
前結(jié)圈不高時(shí),一般對窯操作影響不大,不用處理。但當(dāng)結(jié)圈太高時(shí),既影響看火操作,又影響窯內(nèi)通風(fēng)及火焰形狀。大塊熟料長時(shí)間在窯內(nèi)滾不出來,容易損傷燒成帶窯皮,甚至磨蝕耐火磚。這時(shí)應(yīng)將噴煤管往外拉,調(diào)整好用風(fēng)和用煤量,及時(shí)處理。
1)如果前圈離窯下料口比較遠(yuǎn)并在噴嘴口附近,則一般系統(tǒng)風(fēng)、煤、料量可以不變,只要把噴煤管往外拉出一定距離,就可以把前圈燒垮。
2)如果前圈離下料口比較近,并在噴嘴口前則將噴嘴往里伸,使圈體溫度下降而脫落。如果圈體不垮,則有兩種處理方法
①把噴煤管往外拉出,同時(shí)適當(dāng)增加內(nèi)流風(fēng)和二次風(fēng)溫度,這樣可以提高燒成溫度,使燒成帶前移,把火點(diǎn)落在圈位上。一般情況下,圈能在2~3h內(nèi)逐漸被燒掉。但在燒圈過程中應(yīng)根據(jù)進(jìn)入燒成帶料量多少,及時(shí)增減用煤量和調(diào)整火焰長短,防止損傷窯皮或跑生料。
?、谌绻们耙环N方法無法把圈燒掉時(shí),則把噴煤管向外拉出并把噴嘴對準(zhǔn)圈體直接燒。待窯后預(yù)燒較差的物料進(jìn)入燒成帶后,火焰會縮得更短,前圈將被強(qiáng)火燒垮。但是必須指出,采用這種處理方法,由于噴煤管拉出過多,生料黑影較近,窯口溫度很高,所以窯操作員必須在窯頭勤觀察,出現(xiàn)問題及時(shí)處理。
13.6.2 后結(jié)圈的處理方法
處理后結(jié)圈一般采用冷熱交替法。處理較遠(yuǎn)的后圈則以冷為主。處理較近的后圈則以燒為主。
1)當(dāng)后圈離窯頭較遠(yuǎn)時(shí),這種圈的圈體一般不太堅(jiān)固。這時(shí)應(yīng)將噴煤管向外拉出,使燒成帶位置前移,降低圈體的溫度,圈體會由于溫度的變化而逐漸自行垮落。
2)當(dāng)后圈離窯頭較近時(shí),這種圈體一般比較堅(jiān)固。處理這種圈應(yīng)將噴煤管盡量伸人窯內(nèi),并適當(dāng)向上抬高一些,加大一點(diǎn)外流風(fēng)和系統(tǒng)排風(fēng)使火焰的高溫區(qū)移向圈體位置。但排風(fēng)不宜過大,以免降低火焰溫度。約燒3—4h左右后再將噴煤管向外拉出使圈體溫度下降。這樣反復(fù)處理,圈體受溫度變化產(chǎn)生裂紋而垮落。
不過,從總體來說,燒圈尤其是燒后圈不是一件容易的事。有時(shí)圈體很牢固,燒圈時(shí)間過長容易燒壞窯皮及襯料或在過渡帶結(jié)長厚窯皮進(jìn)而在圈體后產(chǎn)生第二道后結(jié)圈。所以處理時(shí)一定要小心。
15、熟料中fCaO高的主要原因
1)生料成分的均勻性差
原料的預(yù)均化、配料電子皮帶秤、出磨生料X熒光分析儀控制和生料的氣力均化4個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)相互銜接,緊密配合,是預(yù)分解窯窯速快、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、熱耗低的基本條件和前提。但生產(chǎn)線上工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)不配套或某些缺陷,致使人窯生料化學(xué)成分波動(dòng)較大,容易造成生料率值的很大變化,使回轉(zhuǎn)窯操作困難,熟料中fCaO含量就高。
2)燒成溫度的影響
熟料煅燒溫度對fCaO影響很大。在生料成分比較均勻,熟料率值相對穩(wěn)定的情況下,較高的燒成溫度,物料在燒成帶又有足夠的停留時(shí)間,則窯內(nèi)物料的化學(xué)反應(yīng)完全,熟料中fCaO含量就低。假如燒成溫度偏低,形成的液相量就少,液相粘度大,fCaO在液相中運(yùn)動(dòng)速度減慢,影響C2S+CaO---C3S的反應(yīng)速度,熟料中fCaO含量就增加。因此要減少熟料中fCaO的含量,必須適當(dāng)提高熟料煅燒溫度以避免熟料的欠燒。
3)操作的影響
窯速慢并采用短焰急燒,這樣由于窯內(nèi)料層厚,高溫帶又短,物料預(yù)燒不好,熟料fCaO就會比較高。
16、處理不正常窯況時(shí)的操作方法
16.1 窯尾溫度偏高或偏低時(shí)的操作方法
窯尾溫度是燒成系統(tǒng)的重要熱工參數(shù),也是窯操作員必須考慮的重要操作依據(jù)。影響窯尾溫度的因素很多,有人窯生料分解率、窯內(nèi)物料負(fù)荷率、窯頭用煤量、煤粉質(zhì)量、窯內(nèi)通風(fēng)和火焰形狀等,不能簡單地認(rèn)為只是窯頭加點(diǎn)煤或減點(diǎn)煤的問題。
如果窯尾溫度偏高,預(yù)分解系統(tǒng)溫度和壓力基本正常,窯頭用煤量也不少,但人窯生料CaC03分解率偏低,窯產(chǎn)量上不去,則說明回轉(zhuǎn)窯和分解爐用煤分配比例不當(dāng)。這時(shí),應(yīng)適當(dāng)開大三次風(fēng)管閥門開度,緩慢加大分解爐用煤比例。由于系統(tǒng)總排風(fēng)量不變,分解爐用煤量增加,分解爐出口直至C1出口廢氣溫度升高。當(dāng)分解爐出口廢氣中O2含量降低,CO含量增加時(shí),適當(dāng)減少窯頭用煤量。為了嚴(yán)防窯頭跑生料,必要時(shí)可以加大系統(tǒng)排風(fēng)。這樣,雖然短時(shí)間內(nèi)熟料燒成熱耗會有所增加,卻使窯爐用煤分配比例趨于合理,熱工制度穩(wěn)定和產(chǎn)質(zhì)量提高。
窯頭、窯尾負(fù)壓偏高,窯內(nèi)通風(fēng)量大,火焰太長,也會導(dǎo)致窯尾溫度偏高、窯尾廢氣O2含量增加。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)開大三次風(fēng)管閥門開度或關(guān)小窯尾縮口閥門。如果窯尾溫度很高,C,出口廢氣溫度也很高,但燒成帶溫度卻很低,這時(shí)應(yīng)減少系統(tǒng)喂料,停用分解爐并關(guān)閉三次風(fēng)管閥門,窯頭適量加煤,15min左右,不正常的熱工制度即可改變。
至于窯尾溫度偏低,通常是由于窯內(nèi)通風(fēng)不好引起的。其現(xiàn)象是窯頭負(fù)壓偏小,火焰偏短,窯尾O2含量低。這時(shí),如果再遇預(yù)熱器系統(tǒng)塌料,窯尾溫度將會更低,進(jìn)一步惡化窯的操作,窯頭加煤燒成溫度上不去,反而增加廢氣中CO含量。如果系統(tǒng)排風(fēng)和燃燒器外流風(fēng)風(fēng)量不小,窯內(nèi)又沒有結(jié)圈,則應(yīng)適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)管閥門開度以加大窯內(nèi)通風(fēng),同時(shí)增加窯頭和減少分解爐用煤量。這樣,窯尾溫度將會很快恢復(fù)正常。
16.2預(yù)熱 器系統(tǒng)塌料后的操作方法
如前所說,預(yù)分解窯喂料量達(dá)設(shè)計(jì)能力80%以上后塌料現(xiàn)象就很少出現(xiàn)。但由于操作不當(dāng)、喂料量大起大落、預(yù)熱器系統(tǒng)水平段太長時(shí),塌料又是不可避免的。
當(dāng)預(yù)分解系統(tǒng)出現(xiàn)較大塌料時(shí),首先窯頭應(yīng)加煤,以提高燒成帶溫度,等待塌料的到來,當(dāng)加煤不足以將來料燒成熟料,應(yīng)及時(shí)降低窯速。嚴(yán)重時(shí)還應(yīng)減料并適當(dāng)減少分解爐用煤量,以確保窯內(nèi)物料的燒成,以后隨著燒成帶溫度的回升,慢慢增加窯速和喂煤、喂料量,使系統(tǒng)達(dá)到原有的正常運(yùn)行狀態(tài)。但當(dāng)塌料量很少時(shí),由于預(yù)分解窯窯速快,窯內(nèi)物料負(fù)荷率小,一般不必采取任何措施,它對窯操作不會有大的影響。
16.3窯內(nèi)前圈或后圈脫落后的操作方法
窯內(nèi)前圈或后圈可經(jīng)冷熱處理脫落,有時(shí)也會自行脫落。出現(xiàn)后一種情況,尤其是前圈的突然塌落,首先應(yīng)大幅度地降低窯速,如從3.0r/min降至1.5r/min。因?yàn)槿笠话愣挤e存大量熟料,不減窯速將會把冷卻機(jī)壓死,而且燒成帶后面的物料或后圈后面的生料前竄容易出現(xiàn)跑生料;冷卻機(jī)操作由自動(dòng)打到手動(dòng)。開大一室高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量使大塊熟料淬冷、破裂。否則紅熱的熟料進(jìn)入冷卻機(jī)中后部,將會使冷卻機(jī)廢氣溫度超高;適當(dāng)加快篦板篦速,把圈料盡快往后運(yùn)以減輕一室篦板的負(fù)載。與此同時(shí),開大后面幾臺冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量以降低出冷卻機(jī)的熟料溫度;在開大熟料冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)量的同時(shí),相應(yīng)開大冷卻機(jī)廢氣風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量,并隨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量使窯頭始終保持微負(fù)壓;當(dāng)一室篦下壓力開始下降時(shí),減少一室高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量以免窯頭出現(xiàn)正壓和把大量細(xì)熟料粉吹回窯內(nèi)影響窯頭看火,加快新的前圈的形成;大塊圈料快人熟料破碎機(jī)時(shí),應(yīng)降低冷卻機(jī)尾部篦板篦速以防熟料破碎機(jī)過載以致?lián)p壞錘頭。
16.4 窯頭粉料太多看不清窯內(nèi)狀況,想觀察熟料結(jié)粒和窯皮等情況時(shí)的操作方法
將冷卻機(jī)一室1、2號高壓風(fēng)機(jī)閥門適當(dāng)關(guān)小,以減少熟料細(xì)粉的飛揚(yáng),即可觀察到接近實(shí)際的熟料溫度、熟料結(jié)粒和窯皮好壞情況。觀察完后應(yīng)立即將上述風(fēng)機(jī)閥門開度恢復(fù)到原來的位置。
16.5 燒成帶物料過燒時(shí)的操作方法
物料過燒的現(xiàn)象是熟料顏色白亮,物料發(fā)粘、“出汗”成面團(tuán)狀,物料被帶起高度比較高;物料燒熔的部位,窯皮甚至耐火磚磨蝕;窯電動(dòng)機(jī)電流較高。出現(xiàn)這種情況應(yīng)及時(shí)采取如下措施:
1)窯頭大幅度減煤并適當(dāng)提高窯速,使后面溫度較低的物料盡快進(jìn)入燒成帶,以緩解過燒。但操作員應(yīng)在窯頭注意觀察,以免出現(xiàn)跑生料。
2)檢查生料化學(xué)成分,是否Fe203含量太高,KH、n值太低。
3)掌握合適的燒成溫度,勤看火勤調(diào)節(jié)。
17、根據(jù)窯驅(qū)動(dòng)電流操作回轉(zhuǎn)窯的幾點(diǎn)體會
許多現(xiàn)代化的水泥廠,中控室離窯頭都有相當(dāng)長的一段距離。一般情況下,窯操作員離開操作臺到窯頭去看火,都是為了了解并解決在中控室不清楚的疑難問題。正常操作時(shí),窯操作員完全可以根據(jù)窯驅(qū)動(dòng)電流大小的變化來操作回轉(zhuǎn)窯。因?yàn)楦G頭燃煤用量多了還是少了,窯內(nèi)溫度高了還是低了,還有結(jié)圈的形成、窯皮的長短和垮落情況都能在中控室CRT窯驅(qū)動(dòng)電流參數(shù)趨勢圖或自動(dòng)記錄紙上顯示出來。下面介紹筆者操作2條3200t/d預(yù)分解窯時(shí)總結(jié)的幾點(diǎn)體會。
17.1 加料期間的操作方法
如前所說,加料期間必須特別注意系統(tǒng)風(fēng)、煤、料和窯速之間的合理匹配。操作原則是先提風(fēng)后加煤,先提窯速再加料。在這個(gè)前提下,窯驅(qū)動(dòng)電流的變化主要體現(xiàn)在喂料量和窯速之間的相互關(guān)系。
停窯期間,水泥廠一般對窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋或長厚窯皮都作了認(rèn)真檢查和清理。窯經(jīng)預(yù)熱升溫,準(zhǔn)備開始喂料前又已經(jīng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間。所以這時(shí)的窯驅(qū)動(dòng)電流一般都非常平穩(wěn),中控窯CRT上顯示的電流趨勢圖幾乎成一直線。開始喂料后,加料和提窯速的依據(jù)是窯傳動(dòng)電流緩慢上升,表明窯內(nèi)料量增加使回轉(zhuǎn)窯扭矩加大。待窯傳動(dòng)電流曲線趨于平穩(wěn),這時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高窯速。窯速加快,窯內(nèi)物料負(fù)荷率下降,窯扭矩減小,傳動(dòng)電流曲線向下并慢慢趨于平穩(wěn)。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加喂料量,窯傳動(dòng)電流又開始上升。這樣周而復(fù)始,喂料量越來越大,窯速也越來越快。喂料量在設(shè)計(jì)值80%以下時(shí),每次加料幅度為設(shè)計(jì)值的5%左右,喂料量達(dá)80%以上時(shí),每次加料幅度為設(shè)計(jì)值的2%左右。加料期間窯速應(yīng)與喂料量同步偏高掌握。即:窯速:實(shí)際喂料量*3.0/設(shè)計(jì)產(chǎn)量生料量(單位為:r/min),再適當(dāng)加快一點(diǎn)。每次提窯速的幅度為:窯速在2.0r/min以下時(shí),每次提0.2r/min;窯速在2.0r/min以上時(shí),每次增加O.1r/min。這樣,一般不會出現(xiàn)跑生料。窯在電流平直正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),倘若電流突然顯著下降,則應(yīng)適當(dāng)降低窯速,待電流平穩(wěn)并回升后再提窯速和加料。
17.2 正常操作時(shí)窯驅(qū)動(dòng)電流大小變化的幾個(gè)實(shí)例
1)窯驅(qū)動(dòng)電流由平直向上升高,表示窯內(nèi)料量增大或窯內(nèi)溫度升高。區(qū)分的方法是根據(jù)當(dāng)時(shí)窯喂料量和系統(tǒng)總用煤量計(jì)算當(dāng)時(shí)的熱耗。假如熱耗不高,則說明是窯皮長厚或小股塌料所致。只要系統(tǒng)喂料量是穩(wěn)定的,注意觀察不必變動(dòng)窯速假如熱耗偏高,則適當(dāng)加點(diǎn)料或窯頭減點(diǎn)煤,窯內(nèi)溫度很快會恢復(fù)正常,窯傳動(dòng)電流也趨于平直。
2)窯驅(qū)動(dòng)電流由平直突然向上升高后,慢慢下降,又趨于平直,表示窯內(nèi)厚窯皮或結(jié)圈均勻垮落,而且量比較大。掉下的窯皮或結(jié)圈料隨窯旋轉(zhuǎn)被帶起,窯傳動(dòng)扭矩加大,所以窯傳動(dòng)電流突然升高。但隨著窯的轉(zhuǎn)動(dòng),垮落的物料逐漸分散,所以電流又慢慢下降趨于平穩(wěn)。出現(xiàn)這種情況屬正?,F(xiàn)象,但應(yīng)注意窯簡體表面溫度,嚴(yán)防局部高溫,尤其窯襯較薄時(shí)容易出現(xiàn)紅窯。
3)窯驅(qū)動(dòng)電流由平直突然下降后又緩慢降低,表示窯口圈垮落,掉入冷卻機(jī)內(nèi)了。出現(xiàn)這種情況,對窯而言,應(yīng)大幅度地降低窯速,以免圈后物料前竄,出現(xiàn)跑生料;對冷卻機(jī),主要應(yīng)加快篦速,防止一室篦板過載,加大一室然后是二室的用風(fēng)量,使大塊圈料迅速淬冷、破裂。圈料快到熟料破碎機(jī)時(shí)應(yīng)降低篦速,使剩余大塊熟料平穩(wěn)、安全地通過破碎機(jī)。
4)窯驅(qū)動(dòng)電流由平直向下,表示窯內(nèi)物料負(fù)荷率降低或窯內(nèi)溫度下降,致使窯扭矩減少。這時(shí)應(yīng)檢查窯速是否太快或喂煤量是否與喂料量相適應(yīng),并計(jì)算燒成熱耗后再采取相應(yīng)措施。
5)窯驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)較大波動(dòng)后慢慢趨于平直,表示窯內(nèi)半邊或局部結(jié)圈或厚窯皮,致使窯傳動(dòng)不平穩(wěn)電流波動(dòng)大,后來圈或厚窯皮又長全了,所以電流又趨于平穩(wěn)。
6)窯驅(qū)動(dòng)電流經(jīng)較大波動(dòng)后突然升高再慢慢下降,并趨于平直。其中a段表示窯內(nèi)結(jié)了半邊圈或局部結(jié)厚窯皮,致使窯傳動(dòng)不平穩(wěn),所以電流值波動(dòng)很大。b段表示結(jié)的圈或厚窯皮垮落,而且料量很大,窯旋轉(zhuǎn)時(shí)將這部分物料提到一定高度再滑落,需要耗費(fèi)較大能量,所以傳動(dòng)電流突然升高。c段表示掉下來的這部分物料又逐漸分散,所以窯傳動(dòng)電流慢慢下降并趨于平穩(wěn)。
18 預(yù)分解窯操作中常見的幾個(gè)問題和產(chǎn)生問題的原因
18.1 窯尾和預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高
1)核查是否生料KH、n值偏高,熔融相(A1203和Fe203)含量偏低;生料中是否fsi02比較高和生料細(xì)度偏粗。如若干項(xiàng)情況屬實(shí),則由于生料易燒性差,熟料難燒結(jié),上述溫度偏高屬正?,F(xiàn)象。但應(yīng)注意極限溫度和窯尾O:含量的控制。
2)窯內(nèi)通風(fēng)不好,窯尾空氣過剩系數(shù)控制偏低,系統(tǒng)漏風(fēng)產(chǎn)生二次燃燒。
3)排灰閥配重太輕或因?yàn)榕露氯G尾崗位工把排灰閥閥桿吊起來,致使旋風(fēng)筒收塵效率降低,物料循環(huán)量增加,預(yù)分解系統(tǒng)溫度升高。
4)供料不足或來料不均勻。
5)旋風(fēng)筒堵塞使系統(tǒng)溫度升高。
6)燃燒器外流風(fēng)太大、火焰太長,致使窯尾溫度偏高。
7)燒成帶溫度太低,煤粉后燃。
8)窯尾負(fù)壓太高,窯內(nèi)抽力太大,高溫帶后移。
18.2 窯尾和預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏低
1)對于一定的喂料量來說,用煤量偏少。
2)排灰閥工作不靈活,局部堆料或塌料。由于物料分散不好,熱交換差,致使預(yù)熱器C,出口溫度升高,但窯尾溫度下降。
3)預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng),增加了廢氣量和燒成熱耗,廢氣溫度下降。
18.3 燒成帶溫度太低
1)風(fēng)、煤、料配合不好。對于一定喂料量,熱耗控制偏低或火焰太長,高溫帶不集中。
2)在一定的燃燒條件下,窯速太快。
3)預(yù)熱器系統(tǒng)的塌料以及溫度低、分解率低的生料竄人窯前。
4)窯尾來料多或垮窯皮時(shí),用煤量沒有及時(shí)增加。
5)在窯內(nèi)通風(fēng)不良的情況下,又增加窯頭用煤量,結(jié)果窯尾溫度升高,燒成帶溫度反而下降。
6)冷卻機(jī)一室篦板上的熟料料層太薄,二次風(fēng)溫度太低。
18.4 燒成帶溫度太高
1)來料少而用煤量沒有及時(shí)減少。
2)燃燒器內(nèi)流風(fēng)太大,致使火焰太短,高溫帶太集中。
3)二次風(fēng)溫度太高,黑火頭短,火點(diǎn)位置前移。
18.5 二次風(fēng)溫度太高
1)火焰太散,粗粒煤粉摻人熟料,人冷卻機(jī)后繼續(xù)燃燒。
2)熟料結(jié)粒太細(xì)致使料層阻力增加,二次風(fēng)量減少,風(fēng)溫升高;大量細(xì)粒熟料隨二次風(fēng)一起返回窯內(nèi)。
3)熟料結(jié)粒良好,但冷卻機(jī)一室料層太厚。
4)火焰太短,高溫帶前移,出窯熟料溫度太高。
5)垮窯皮、垮前圈或后圈,使某段時(shí)間出窯熟料量增加。
18.6冷卻機(jī)廢氣溫度太高
1)冷卻機(jī)篦板運(yùn)行速度太快,熟料沒有充分冷卻就進(jìn)入冷卻機(jī)中部或后部。
2)熟料冷卻風(fēng)量不足,出冷卻機(jī)熟料溫度高,廢氣溫度自然升高。
3)熟料層阻力太大(料層太厚或熟料顆粒細(xì))或料層太容易穿透(料層太薄或熟料顆粒太粗),這樣熟料冷卻不好,出口廢氣溫度升高。
18.7 二次風(fēng)溫度太低
1)噴嘴內(nèi)伸,火焰又較長,窯內(nèi)有一定長度的冷卻帶。
2)冷卻機(jī)一室料層太薄(料層薄回收熱量少,溫度低)。
3)冷卻機(jī)一室高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量太大。
4)篦板上熟料分布不均勻,冷卻風(fēng)短路,沒有起到冷卻作用。
18.8燒成帶物料過燒
1)用煤量太多,燒成溫度太高。
2)熟料KH和n偏低,AI2O3、Fe203含量偏高。
3)生料均化不好,化學(xué)成分波動(dòng)太大或者生料細(xì)度太細(xì)致使物料太容易燒結(jié)。
4)窯灰直接人窯時(shí),瞬間摻人比例太大。
18.9 預(yù)熱器負(fù)壓太高
1)氣體管道、旋風(fēng)筒人口通道及窯尾煙室產(chǎn)生結(jié)皮或堆料,則在其后負(fù)壓升高。
2)篦板上料層太厚或前結(jié)圈較高使二次風(fēng)人窯風(fēng)量下降,但窯尾高溫風(fēng)機(jī)排風(fēng)量保持不變,系統(tǒng)負(fù)壓上升。
3)窯內(nèi)結(jié)圈或結(jié)長厚窯皮,則在其后負(fù)壓增大。
18.10 窯頭回火
1)冷卻機(jī)廢氣風(fēng)機(jī)閥門開度太大。
2)熟料冷卻風(fēng)機(jī)出故障或料層太致密,阻力太大,致使冷卻風(fēng)量減少。在冷卻機(jī)廢氣風(fēng)機(jī)開度不變的情況下,必將從窯內(nèi)爭風(fēng)。
3)窯尾捅灰孔、觀察孔突然打開,系統(tǒng)抽力減少。
4)窯內(nèi)結(jié)圈,系統(tǒng)阻力增加,窯頭負(fù)壓減小甚至出現(xiàn)正壓。
18.11結(jié)窯口圈
1)二次風(fēng)溫長期偏高,煤粉燃燒速度太快,火焰太集中。
2)燒成帶溫度太高,物料過燒。
3)熟料顆粒太細(xì),粉料較多,冷卻機(jī)一室高壓風(fēng)機(jī)閥門開度太大,大量粉料返回窯內(nèi)。
18.12后結(jié)圈
1)生料均勻性較差,化學(xué)成分波動(dòng)較大,熔融相出現(xiàn)顯著變化。
2)生料KH或n值偏低,煅燒火焰又太長。
3)煤粉偏粗或燃燒空氣不足產(chǎn)生還原氣氛,使Fe203---FeO,液相提前出現(xiàn)。
4)煤、風(fēng)混合不好,煤灰集中沉降。
18.13預(yù)熱器系統(tǒng)塌料
1)窯產(chǎn)量偏低,處于塌料危險(xiǎn)區(qū)。
2)喂料量忽多忽少,不穩(wěn)定。
3)旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理,旋風(fēng)筒進(jìn)口水平段太長,渦殼底部傾角太小,容易積料。
4)旋風(fēng)筒錐體出料口、排灰閥和下料管等處密封不好,漏風(fēng)嚴(yán)重。
18.14跑生料
1)對于一定生料喂料量,用煤量偏少,熱耗控制偏低,煅燒溫度不夠。
2)結(jié)圈或大量窯皮垮落,來料量突然增大,而操作員不知道或沒注意,用煤量和窯速沒有及時(shí)調(diào)節(jié)或判斷有誤。
3)分解爐用煤量偏小,人窯生料分解率偏低,窯用煤量較多但窯內(nèi)通風(fēng)不好,燒成帶溫度提不起來。
4)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量在偏低范圍內(nèi)運(yùn)行,致使預(yù)熱器系統(tǒng)塌料頻繁發(fā)生。
18.15 窯頭或冷卻機(jī)回窯熟料粉塵量太大
1)燒成帶溫度偏低,熟料燒成不好,fCaO含量高。
2)回轉(zhuǎn)窯L/D值偏大,人窯生料CaC03分解率又控制太高,使新生態(tài)CaO和C2S在較長的過渡帶內(nèi)產(chǎn)生結(jié)晶,活性降低,形成C3S較為困難,容易產(chǎn)生飛砂料。
3)n太高,液相量偏少,熟料燒結(jié)困難,也容易產(chǎn)生飛砂料。 .
4)窯頭跑生料。
5)冷卻機(jī)一室高壓風(fēng)機(jī)風(fēng)量太大。
6)大量窯皮垮落,而這種窯皮又比較疏松。
18.16 火焰太長
1)燃燒器外流風(fēng)太大,內(nèi)流風(fēng)太小,風(fēng)煤混合不好。
2)二次風(fēng)溫偏低。
3)系統(tǒng)排風(fēng)過大,火焰被拉長。
4)煤粉揮發(fā)分低、灰分高、熱值低;或煤粉細(xì)度太粗、水分高,煤粉不易著火燃燒,黑火頭長。
18.17火焰太短
1)窯頭負(fù)壓偏小,甚至出現(xiàn)正壓。
2)二次風(fēng)溫度高,煤粉燃燒速度快。
3)窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)厚窯皮,或預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵塞。
4)燃燒器內(nèi)流風(fēng)太大,外流風(fēng)太小。
5)煤粉質(zhì)量好,著火點(diǎn)低,燃燒速度快。這種情況下,細(xì)度可以適當(dāng)放寬。
18.18 窯尾或C5出口CO含量偏高
1)系統(tǒng)排風(fēng)不足,控制過??諝庀禂?shù)偏小。
2)煤粉細(xì)度粗,水分高,燃燒速度慢。
3)燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏小,煤風(fēng)混合不好。
4)二次風(fēng)溫或燒成帶溫度偏低,煤粉燃燒不好。
5)預(yù)熱器系統(tǒng)捅灰孔、觀察孔打開時(shí)間太長,或關(guān)閉不嚴(yán)造成系統(tǒng)抽力不夠。
6)系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重。這時(shí)如果高溫風(fēng)機(jī)能力本來就偏小,對燒成系統(tǒng)的影響就更大。
18.19 熟料易結(jié)大塊,立升重偏高
1)熟料KH和n值低,熔融相尤其是Fe203含量太高。
2)火焰太短,燒成溫度太高,物料被燒流。
3)對于當(dāng)時(shí)實(shí)際煅燒情況,控制窯速太慢。
4)用煤量多,控制熱耗偏高。
18.20 熟料吃火,結(jié)粒差
1)熟料KH和n值太高,熔融相太少。
2)生料細(xì)度太粗,預(yù)燒差,化學(xué)反應(yīng)慢。
3)火焰太長,高溫區(qū)不集中,燒成溫度偏低。
4)窯速太快,物料在窯內(nèi)停留時(shí)間太短。
18.21 窯傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流偏大
1)窯速太低,窯內(nèi)物料填充率高。
2)窯用煤粉比例偏大或控制熱耗太高。燒成帶溫度太高,使窯轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩增加。
3)燒成帶物料過燒或生料KH、n值低,熔劑礦物含量高,生料容易發(fā)粘,窯內(nèi)物料帶得高,能耗大。
4)窯內(nèi)結(jié)圈,窯內(nèi)物料量增加。主要是:
①圈體本身增加傳動(dòng)載荷;
?、诮Y(jié)圈后,窯內(nèi)堆積的物料量增加。圈越高窯內(nèi)積料越多。
5)窯內(nèi)大量垮窯皮,這可使窯傳動(dòng)電流急劇上升,并有較大波動(dòng),然后又較快下降。
6)窯傳動(dòng)齒輪和小齒輪之間潤滑不好,使傳動(dòng)阻力增加。
7)輪帶和托輪之間接觸不好。
8)窯尾末端與下料斜坡太近,運(yùn)行中產(chǎn)生摩擦。
9)窯頭、窯尾密封裝置活動(dòng)件與不活動(dòng)件接觸不好,增加阻力。
18.22 窯傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流偏小
1)燒成帶溫度偏低。
2)窯產(chǎn)量較低,但窯速較快,窯負(fù)載輕。
3)燒成帶窯皮較薄,而且比較平整。
18.23冷卻機(jī)拉鏈機(jī)過載停機(jī)
1)熟料顆粒太細(xì),大量細(xì)顆粒熟料通過篦縫進(jìn)入拉鏈機(jī)。
2)冷卻機(jī)篦板損壞,熟料漏人料斗進(jìn)入拉鏈機(jī)。
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