新型干法水泥窯操之認識誤區(qū)
我國新型干法水泥技術(shù)，從引進國外技術(shù)到自主研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝，經(jīng)過20多年的摸索、總結(jié)和不斷創(chuàng)新，已經(jīng)走出國門。無論是工藝設(shè)計、裝配水平還是安裝能力均達到國際先進水平。但就新型干法水泥生產(chǎn)管理而言，因國內(nèi)新型干法水泥發(fā)
展太快，企業(yè)整合步法相對較漫，人力資源相對缺乏，很多企業(yè)對新型干法水泥生產(chǎn)的理解深度還不夠，對新型干法水泥的生產(chǎn)管理、設(shè)備管理和質(zhì)量控制沒有科學(xué)合理的規(guī)范，特別是對中央控制室回轉(zhuǎn)窯操作的認識還存在很多誤區(qū)，對工藝故障束手無策。
1 窯操水平的決定因素
新型干法水泥生產(chǎn)線窯的控制與操作是最終實現(xiàn)設(shè)計意圖、挖掘設(shè)備能力、提高企業(yè)效益最為重要的環(huán)節(jié)。窯操水平的高低在于其對新型干法水泥工藝的認知程度;在于其是否熟悉現(xiàn)場，能否準確判斷穩(wěn)定窯況的狀態(tài);在于其根據(jù)不同的原燃材料，采取相應(yīng)有效并是否能熟練進行噴煤管的調(diào)節(jié)，窯尾溫度的控制，蓖冷機的控制，風(fēng)、煤、料及窯速的均衡匹配，系統(tǒng)各操作參數(shù)的優(yōu)化。
新型干法水泥窯操的認識誤區(qū)主要有：飽和比越高，熟料強度越高；窯前溫度低，游離鈣高，加頭煤降窯速；窯頭火焰強，易傷窯皮；增加噴煤管內(nèi)風(fēng)，減小外風(fēng)，火焰縮短；增加噴煤管外風(fēng)，減小內(nèi)風(fēng)，火焰延長;噴煤管位置在第三象限為好。
有許多廠的窯操，特別是工藝技術(shù)人員認為飽和比越高，熟料強度越高。筆者認為熟料飽和比超過0.93，熟料強度并不能提高。因為新型干法窯不同于華新窯、立波爾窯和中空窯等其他窯型，長徑比較小，一般為4-10，甚至有長徑比為12左右的兩支
撐短窯，物料的預(yù)熱、分解在預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)完成，回轉(zhuǎn)窯僅是熟料緞燒過程。如果熟料飽和比高，必然要提高窯內(nèi)熱力強度，增加窯的熱負荷，加大窯頭噴煤量并適當降低窯速。這樣就會造成預(yù)熱器、分解爐、蓖冷機和回轉(zhuǎn)窯能力不匹配，系統(tǒng)紊亂，容易產(chǎn)生塌料、結(jié)皮現(xiàn)象，窯內(nèi)熱工制度難于穩(wěn)定，從而無法保證穩(wěn)定和較高的熟料強度。根據(jù)筆者從1000t/d到5000t/d不同窯型的調(diào)試經(jīng)驗，控制KH=0.90士0.02較為合理，系統(tǒng)穩(wěn)定，易于控制，能保證回轉(zhuǎn)窯長期安全穩(wěn)定運行，同時能保持較高的工藝技術(shù)指標和環(huán)保指標，真正做到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗和安全環(huán)保運行。
2.2關(guān)于窯前溫度低
窯前溫度低，嚴重時伴有游離鈣高。很多操作員習(xí)慣做法是頂頭煤和降窯速。如果窯內(nèi)填充率不大，適當加點頭煤或稍降點窯速還是可以的，也能提高前溫。但新型干法窯前溫低往往是窯內(nèi)通風(fēng)不良造成的。如三次風(fēng)總閥開度過大，縮口、煙室結(jié)皮，預(yù)熱器系統(tǒng)負壓整體上升，可以肯定窯內(nèi)通風(fēng)不良。嚴重時，加頭煤會導(dǎo)致尾溫下降、分解爐入口溫度升高。此時頭煤加得越多，窯速降得越快，游離鈣將越高;同時，降窯速還會導(dǎo)致窯尾密封圈倒料。正確的操作方法應(yīng)該是適當減少喂料量，降低窯內(nèi)填充率。之后檢查三次風(fēng)總閥是否斷裂，如果窯尾負壓升高或降低，預(yù)熱系統(tǒng)負壓整體上升應(yīng)立即組織清堵，消除窯內(nèi)通風(fēng)不良的產(chǎn)生因素，使窯況恢復(fù)正常。當然，還有二次風(fēng)溫低、分解率低、物料預(yù)燒不好等也會導(dǎo)致窯前溫度低。不管何種原因，只要能準確判斷產(chǎn)生窯前溫度低的原因，操作調(diào)整就相對比較簡單了。
過去有專門的掛窯皮操作，比如專門配液相量偏高的低料，慢窯速，并規(guī)定窯頭噴煤管一個班前后移動3到4次等等?，F(xiàn)在雖不采用該操作方法，但很多操作員擔(dān)心窯頭火焰強，易傷窯皮。習(xí)慣調(diào)長窯頭火焰，用軟火焰掛窯皮。尤其是當窯皮不太好，筒體溫度較高的時候，操作員很自然地降低一次風(fēng)壓力，調(diào)長窯頭火焰。筆者認為：新型干法水泥的窯操既不需專門進行掛窯皮操作，也不用擔(dān)心窯頭火焰會損傷窯皮。只要保證窯內(nèi)穩(wěn)定的熱工制度，保持良好的窯況，窯皮會自然生長完好。但當耐火磚較薄，筒體溫度高時，可以根據(jù)筒體溫度高的部位適當調(diào)長火焰并移動噴煤管，暫時避開高溫點進行虛掛窯皮，當筒體溫度下降后，應(yīng)重新調(diào)節(jié)火焰，使火焰活潑有力，高溫點集中，噴煤管慢慢地逐步恢復(fù)原先位置，換掛高溫窯皮。這期間必須保證窯內(nèi)穩(wěn)定的熱工制度和良好窯況。窯頭火焰強不但不會損傷窯皮，還有利于窯皮的生長。只要火焰不發(fā)散、活潑有力就不會損傷窯皮。也只有火焰形狀好，高溫點集中，火焰強度高的狀態(tài)下掛的窯皮才結(jié)實、長久，不容易脫落。
對噴煤管的調(diào)節(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)很多操作員只簡單地增減噴煤管內(nèi)風(fēng)或增減外風(fēng)，以期使火焰縮短或延長。很多噴煤管的產(chǎn)品說明和一些教科書也基本是這個觀點。但筆者認為:噴煤管的調(diào)節(jié)，必須保證火焰活潑有力，短而不散，長而不細。如果單純調(diào)節(jié)內(nèi)風(fēng)或外風(fēng)，火焰形狀無法達到理想狀態(tài)。無論是二通道還是三通道、四通道噴煤管，其火焰的長短決定于煤粉的燃燒速率。燃燒速率越大，火焰越短; 燃燒速率越小，火焰越長。 而煤粉的燃燒速率v是氧含量O2，和溫度T的函數(shù)：V=f(O2 ，T)。旋流風(fēng)(也稱內(nèi)風(fēng))越強，煤粉與空氣混合越好，火焰內(nèi)的氧含量越大，燃燒速率越大，火焰縮短；同時，正因為旋流風(fēng)強，旋轉(zhuǎn)速率大，火焰易于發(fā)散。射流風(fēng)(也稱外風(fēng))越強，噴射速率越大，噴煤管出口負壓區(qū)負壓越大，吸收的高溫二次風(fēng)越多，煤粉燃燒空氣的溫度越高，燃燒速率越大，火焰也會縮短；也正因為噴流速率大，包裹火焰的力量強，火焰細長。所以調(diào)節(jié)噴煤管的火焰應(yīng)同時調(diào)節(jié)內(nèi)外風(fēng)，既能保證煤粉與燃燒空氣的有效混合又能充分吸收高溫二次風(fēng)，使火焰活潑有力，短而不散，長而不細。
很多企業(yè)新窯點火前都會確定噴煤管的位置，一般為第三象限，坐標是(-30，-50)，這種做法個人認為不可取。噴煤管的位置應(yīng)根據(jù)不同窯型，不同原燃材料成分，以穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度為目地進行定位。小窯因窯徑小，產(chǎn)量低，燃煤量也小，火焰相對細小，因而噴煤管冷態(tài)定位以中心或第一象限為宜；大窯因窯徑大，產(chǎn)量高，燃煤量也大，火焰相對粗大，因而噴煤管冷態(tài)定位以中心或第三象限為宜。噴煤管熱態(tài)位置應(yīng)綜合考慮原燃材料成分、窯內(nèi)溫度梯度、熟料結(jié)粒和窯皮長短、厚度進行熱態(tài)調(diào)節(jié)。如原燃材料中鉀、鈉、氯、硫、鎂等有害成分偏高，熟料結(jié)粒粗大，容易產(chǎn)生包心料，噴煤管適當偏料較好;反之，噴煤管以中心位置較好。
3 結(jié)束語
對事物的正確認識源于實踐者的認識—提高—再認識的過程，新型干法窯的操作也是如此。本文僅就窯操的認識誤區(qū)做了簡要論述，筆者將另外撰文介紹不正常窯況的判斷及處理，分別論述蓖冷機、回轉(zhuǎn)窯、分解爐的控制和操作。個中不足，還望批評指正。
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