窯后結圈的原因分析及處理
我廠1000t/d熟料生產線主要由天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司設計的TDF型分解爐、單系列五級旋風預熱器、Φ3.2m×50m回轉窯及TC-836篦式冷卻機組成。自2007年2月以來,窯后頻繁發(fā)生結圈、結球的工藝事故,現(xiàn)將原因分析及解決措施介紹如下,供同仁參考。
1 結圈情況
2007年3月19日最為嚴重,窯前返火,窯尾有漏料現(xiàn)象,無法操作煅燒,迫使停窯處理。從窯內看,主窯皮長達22m,副窯皮長到窯尾,35~37m處形成后結圈,結圈最小孔洞呈不規(guī)則狀,直徑約l.5m,進窯觀察該圈明顯分為兩層,且層次明確、清晰,第一層厚約150mm,呈黃白色,第二層厚約460mm,呈黑色,圈體非常致密。對圈體取樣分析見表1。
表1 圈體取樣分析結果
|
化學成分,% |
率值 |
樣品 |
燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O合計Na當量fCaO |
KH SM AM |
一層 |
0.90 21.25 4.75 3.12 61.56 1.64 2.63 1.43 0.40 97.6 1.34 14.25 |
0.88 2.70 1.52 |
二層 |
0.18 23.38 5.33 3.33 57.27 1.64 0.87 0.63 0.20 92.83 0.61 0.4 |
0.72 2.70 1.60 |
從表l可以看出,第一層硫堿含量較高,是硫堿圈,第二層明顯是煤粉圈,熟料液相出現(xiàn)過早、過多導致結圈。
2 原因分析
(1)由于2006年煤價不斷上漲,加之公路運輸距離遠,為了降低成本,采用當?shù)亓淤|煤煅燒,煤質下降,灰分高,揮發(fā)分低,發(fā)熱值低,煤工業(yè)分析如表2、3。實際生產中,煤可燃性差,煤粉燃燒不完全,大量煤灰不均摻入生料中,液相在窯后面提前出現(xiàn),而未燃盡的煤灰產生沉積及液相的提前出現(xiàn)結圈。
(2)2007年以來,由于機械原因,高溫風機l號軸與密封圈強烈摩擦,產生局部高溫,使軸側曲,水平振動最高達6.4mm/s。為了降低振動,不得不降低高溫風機轉速,由原來的1130r/min降至l060r/min,有時更低,嚴重影響了窯內通風,加上煤質又差,更多的窯頭燃燒不完全的煤粉沉積在窯后燃燒,使窯內后部溫度升高,液相量增加,加速了窯后結圈的形成。
(3)為了處理窯后結圈,我廠在迫不得已的情況下停窯燒后圈,由于煤質差,二、三次風溫低,燃料不完全或未燃燒的煤粉落在圈上及圈后的積料上,不斷燃燒,造成物料發(fā)粘,不但圈未燒掉,反而越結越厚,這也是第一層圈形成的主要原因。
(4)我廠石灰石礦點較多,且含土量較大,石灰石所占比例在92%左右,石灰石堆廠又小,均化不好,出磨生料質量不盡理想,生料三率值合格率較低,物料成分波動大,操作更難控制。
3 解決措施
(1)加強原煤進廠和煤粉制備過程中的管理,煤粉細度一定控制在80μm篩篩余30%以下,水分控制在1.5%以下。在操作過程中,適當提高篦冷機料層,一般控制在500~600mm左右,使二次風溫從880℃左右提高到945℃,以加強煤的燃燒,并開大內風,內外風比例由原來的6:4調為7:3,提高窯前溫度,保證煤粉燃燒完全。
(2)在停窯打圈期間,鉗工更換高溫風機新軸承,同時修理密封圈,開啟后,高溫風機運行正常,徹底解決了窯內通風不夠的問題。
(3)嚴格控制頭、尾煤比例,穩(wěn)定在4:6,防止窯內出現(xiàn)還原氣氛,導致窯內煤粉燃燒不充分。
(4)根據石灰石礦含土量大的特點,在石灰石進料處架篩網,對石灰石進行篩土處理。嚴格物料堆放作業(yè)程序,提高物料的預均化效果,避免由于石灰石波動大而引起生料化學成分波動。
(5)當煤質差,SiO2、MgO較高時,結圈后嚴禁干燒窯。
(6)三個班統(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、加強物料預燒的基礎上盡量加快窯速,采取薄料快轉,嚴禁慢窯大料,提高快轉率,抑制窯后結圈。
4 效果
通過采取以上措施,我廠再也沒發(fā)生過窯后結圈事故,而且產、質量較好,2007年4月份熟料生產30744t,fCaO平均0.76%。
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