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Φ4.2m×65m回轉(zhuǎn)窯嚴(yán)重跑煤?jiǎn)栴}的解決

  我公司Φ4.2m×65m回轉(zhuǎn)窯,設(shè)計(jì)產(chǎn)量1000t/d。2000年后,經(jīng)過(guò)幾次技改,現(xiàn)生產(chǎn)能力達(dá)到1 500t/d,2007年1~9月,窯尾CO濃度超標(biāo),窯上出現(xiàn)跑煤,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致電除塵器跳閘,預(yù)熱器結(jié)皮頻繁,清堵周期越來(lái)越短。后經(jīng)多方努力問(wèn)題得以解決。

  1 生產(chǎn)現(xiàn)象
  1)窯尾CO濃度居高不下2007年1~5月窯尾CO濃度波動(dòng)情況見表1。

表1 窯尾CO濃度波動(dòng)情況(%)

2007-01

2007-02

2007-03

2007-04

2007-05

正常水平

0.22

0.40

0.64

0.85

0.83

0.2

  由表1看,窯尾CO濃度從2007年1月開始逐步升高,由正常情況下的0.20%左右逐步升高至0.60%~0.80%左右,至9月3日,嚴(yán)重時(shí)超過(guò)1.0%。

  2)預(yù)熱器結(jié)皮嚴(yán)重,系統(tǒng)阻力大
  預(yù)熱器堵塞或系統(tǒng)阻力過(guò)大時(shí),生產(chǎn)無(wú)法維持而被迫停窯清堵,清理過(guò)后投料量可以達(dá)到105t/h,對(duì)應(yīng)系統(tǒng)壓力為7000Pa,隨著生產(chǎn)時(shí)間的推移系統(tǒng)阻力逐步增大,最終即使投料75t/h系統(tǒng)壓力仍可高達(dá)8100Pa,不得已再次停窯清理。從1月中旬出現(xiàn)跑煤到6月初中修期間,清理周期在45d左右,且結(jié)皮主要集中在C4出口處。

  3)預(yù)熱器系統(tǒng)溫度低,生料預(yù)燒不好
  以C3為例,其溫度基本維持在(710±10)℃,比正常約低15℃。高溫風(fēng)機(jī)進(jìn)口閥門全部打開,窯內(nèi)仍感覺通風(fēng)不足,黑影位置過(guò)近,檢查發(fā)現(xiàn)煙室風(fēng)速明顯偏低,C3撒料板附近有塌料現(xiàn)象,C4平臺(tái)頻繁積料、塌料。

  4)燒成帶短,窯長(zhǎng)期處于逼火煅燒狀態(tài)
 ?、俑G前有逼火現(xiàn)象,火焰卷曲無(wú)力,黑影位置近,喂煤量偏多。從筒體溫度變化情況判斷,燒成帶長(zhǎng)約12m,比正??s短4m左右。②從巖相看,A礦晶體尺寸多為20~30μm,均齊性差,經(jīng)常有10μm以下細(xì)晶出現(xiàn),邊棱基本平直,表面光潔,可見長(zhǎng)柱狀、短柱狀晶體。熟料立升重高出正常約20g/L。此晶體微觀結(jié)構(gòu)具有急火煅燒晶體結(jié)構(gòu)特征。

  2 現(xiàn)象分析
  隨著系統(tǒng)結(jié)皮的逐漸加重,系統(tǒng)熱工平衡被打破,一方面預(yù)熱器內(nèi)流體力場(chǎng)發(fā)生改變,料氣換熱、分離效率降低,導(dǎo)致頻繁積料、塌料等一些不正?,F(xiàn)象的出現(xiàn),同時(shí)也加快了結(jié)皮的形成速度,使系統(tǒng)工況進(jìn)一步惡化。另一方面因通風(fēng)阻力日益增加,窯前煤粉燃燒產(chǎn)生的熱量不足以被氣流帶到預(yù)熱器用于生料預(yù)燒,使得預(yù)熱器溫度偏低,生料預(yù)燒不充分,致使窯前熱負(fù)荷增加,最終因通風(fēng)不足、燒成帶縮短使入窯煤粉沒有燃盡而形成跑煤。

  根據(jù)以上分析認(rèn)為系統(tǒng)結(jié)皮頻繁、通風(fēng)阻力增大是造成跑煤的主要因素。系統(tǒng)結(jié)皮頻繁的原因經(jīng)過(guò)逐一的分析排查,最終鎖定到C2撒料板上。撒料板將物料撒開程度的好壞,決定了生料受熱面積的大小,直接影響換熱效率。

  在2007年3月14日,因預(yù)熱器堵塞停窯檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)C2撒料板(如圖1)已經(jīng)脫落,在匆忙安裝后開機(jī),生產(chǎn)狀況沒有好轉(zhuǎn)。直到6月初中修時(shí)仔細(xì)測(cè)量C2撒料板安裝尺寸時(shí)發(fā)現(xiàn),該板深入C4上升煙道內(nèi)壁不足20mm(原設(shè)計(jì)150mm),在其它工藝設(shè)備及參數(shù)沒有變化的情況下,認(rèn)為C2撒料板安裝尺寸是造成3~5月C4出口處結(jié)皮的原因。

圖1 原C2撒料板結(jié)構(gòu)

  2006年10月份大修中曾對(duì)C3撒料板進(jìn)行了改造,經(jīng)過(guò)近3個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)踐表明,改造是成功的,投料量從95t/h提高到105t/h。于是嘗試性地將C2撒料板備件加工成結(jié)構(gòu)尺寸完全同C3撒料板,見圖2。

圖2 改造后C2撒料板結(jié)構(gòu)

  中修時(shí)將改造后的C2撒料板安裝了上去,撒料板深入長(zhǎng)度為300mm,傾斜角度不變。但開機(jī)后預(yù)熱器清理結(jié)皮周期反而由原來(lái)的45d縮短至15d左右,窯尾CO分析儀濃度較前幾日更高,跑煤現(xiàn)象沒有絲毫緩解,停機(jī)檢查還發(fā)現(xiàn)撒料板上有約200mm厚的積料。由此說(shuō)明C2撒料板改造失敗。進(jìn)一步證明了C2撒料板工藝布置的不合理(脫落)是造成C4出口結(jié)皮堵塞的主要原因。

  3 采取措施及效果
  1)在2007年9月3日的停機(jī)檢修中又將最初的C2撒料板安裝上去,插入C4上升煙道內(nèi)壁長(zhǎng)度為200mm,并將撒料板傾斜角度由原來(lái)的18°調(diào)整到22°。調(diào)整后CO濃度降低,跑煤現(xiàn)象基本消失,生產(chǎn)恢復(fù)正常,見表2。

表2 2007年9~12月份窯尾CO月平均濃度(%)

2007-09

2007-10

2007-11

2007-12

0.27

0.24

0.22

0.20

  2)為了進(jìn)一步挖掘生產(chǎn)線的潛力,在2008年初的大修中,對(duì)C2、C3撒料板都進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)采用了活化孔、劈料線和弧形端面三項(xiàng)新技術(shù)。優(yōu)化后撒料板結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 優(yōu)化后的C2撒料板結(jié)構(gòu)

  優(yōu)化后跑煤現(xiàn)象消失,系統(tǒng)穩(wěn)定,預(yù)熱器故障率降低,窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較2007年同期提高了1.7t/h,2008年與2007年上半年生產(chǎn)情況對(duì)比見表3。

表3 2008年與2007年上半年生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)比

時(shí)間

上半年生產(chǎn)熟料量
/t

窯平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量
/(t/h)

CO平均濃度
/%

上半年預(yù)熱器故障時(shí)間累計(jì)
/h

熟料28d
(1~5月)平
均抗壓強(qiáng)度
/MPa

2007年

232888

59.5

0.50

57.15

59.4

2008年

246043

61.2

0.25

10.53

59.4

 

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