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回轉(zhuǎn)窯操作體會

2008/04/07 00:00 來源:

在水泥廠中,燒成車間相對而言要比其它車間復(fù)雜得多。這主要是熟料燒成有嚴格的熱工制度,要求風、煤、料和窯速進行合理匹配,出現(xiàn)異常情況要及時調(diào)整。否則,短時間內(nèi)影響一點產(chǎn)質(zhì)量事小,如果處理不當還會出現(xiàn)紅窯或預(yù)分解系統(tǒng)堵塞等問題。通過生產(chǎn)實踐體會到,當一個好的窯操作員,既要在中控室操作自如,判斷正確、果斷,又要解決好燒成現(xiàn)場出現(xiàn)的實際問題,實屬不易。下面就預(yù)分解窯的操作談一些體會,供大家參考。
......

  1 看火操作的具體要求

  1)作為一名回轉(zhuǎn)窯操作員,首先要學會看火。要看火焰形狀、黑火頭長短、火焰亮度及是否順暢有力,要看熟料結(jié)粒、帶料高度和翻滾情況以及后面來料的多少,要看燒成帶窯皮的平整度和窯皮的厚度等。
  2)操作預(yù)分解窯要堅持前后兼顧,要把預(yù)分解系統(tǒng)情況與窯頭燒成帶情況結(jié)合起來考慮,要提高快轉(zhuǎn)率。在操作上,要嚴防大起大落、頂火逼燒,要嚴禁跑生料或停窯燒。
  3)監(jiān)視窯和預(yù)分解系統(tǒng)的溫度和壓力變化、廢氣中O2和CO含量變化和全系統(tǒng)熱工制度的變化。要確保燃料的完全燃燒,減少黃心料。盡量使熟料結(jié)粒細小均齊。
  4)嚴格控制熟料fCaO含量低于1.5%,立升重波動范圍在±50g/L以內(nèi)。
  5)在確保熟料產(chǎn)質(zhì)量的前提下,保持適當?shù)膹U氣溫度,縮小波動范圍,降低燃料消耗。
  6)確保燒成帶窯皮完整堅固,厚薄均勻,堅固。操作中要努力保護好窯襯,延長安全運轉(zhuǎn)周期。

  2預(yù)熱器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)

  2.1 撒料板角度的調(diào)節(jié)

  撒料板一般都置于旋風筒下料管的底部。經(jīng)驗告訴我們,通過排灰閥的物料都是成團的,一股一股的。這種團狀或股狀物料,氣流不能帶起而直接落入旋風筒中造成短路。撒料板的作用就是將團狀或股狀物料撒開,使物料均勻分散地進入下一級旋風筒進口管道的氣流中。在預(yù)熱器系統(tǒng)中,氣流與均勻分散物料間的傳熱主要是在管道內(nèi)進行的。盡管預(yù)熱器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有較大差別,但下面一組數(shù)據(jù)基本相同。一般情況下,旋風筒進出口氣體溫度之差多數(shù)在20℃左右,出旋風筒的物料溫度比出口氣體溫度低10℃左右。這說明在旋風筒中物料與氣體的熱交換是微乎其微的。因此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。撒料板角度的太小,物料分散效果不好。反之,極易被燒壞,而且大股物料下塌時,由于管路截面積較小,容易產(chǎn)生堵塞。所以生產(chǎn)調(diào)試期間應(yīng)反復(fù)調(diào)整其角度。與此同時,注意觀察各級旋風筒進出口溫差,直至調(diào)到最佳位置。

  2.2 排灰閥平衡桿角度及其配重的調(diào)整

  預(yù)熱器系統(tǒng)中每級旋風筒的下料管都設(shè)有排灰閥。一般情況下,排灰閥擺動的頻率越高,進入下一級旋風筒進氣管道中的物料越均勻,氣流短路的可能性就越小。排灰閥擺動的靈活程度主要取決于排灰閥平衡桿的角度及其配重。根據(jù)經(jīng)驗,排灰閥平衡桿的位置應(yīng)在水平線以下,并與水平線之間的夾角小于30。有人作過計算,最好能調(diào)到150左右。因為這時平衡桿和配重的重心線位移變化很小,而且隨閥板開度增大上述重心和閥板傳動軸間距同時增大。力矩增大,閥板復(fù)位所需時間縮短,排灰閥擺動的靈活程度可以提高。至于配重,應(yīng)在冷態(tài)時初調(diào),調(diào)到用手指輕輕一抬平衡桿就起來,一松手平衡桿就復(fù)位。熱態(tài)時,只需對個別排灰閥作微量調(diào)整即可。

  2.3 壓縮空氣防堵吹掃裝置吹掃時間的調(diào)整

  預(yù)熱器系統(tǒng)中,每級旋風筒根據(jù)其位置、內(nèi)部溫度和物料性能的不同,在錐體一般都設(shè)有1~3圈壓縮空氣防堵吹掃裝置??諝鈮毫σ话憧刂圃?.6—0.8MPa。系統(tǒng)正常運行時,由計算機定時進行自動吹掃。吹掃時間可以根據(jù)需要人為設(shè)定。一般為每隔20min左右,整個系統(tǒng)自動輪流吹掃一遍。每級旋風筒吹掃3—5s。當預(yù)熱器系統(tǒng)壓力波動較大或頻繁出現(xiàn)塌料等異常情況時,隨時可以縮短吹掃時間間隔,甚至可以定在某一級旋風筒上進行較長時間的連續(xù)吹掃。當然無異常情況,不應(yīng)采取這種吹掃方法。因為吹人大量冷空氣將會破壞系統(tǒng)正常的熱工制度,降低熱效率,增加系統(tǒng)熱耗。

  3 新窯第一次點火及掛窯皮期間的操作方法

  新窯耐火襯料烘干結(jié)束后,一般可以繼續(xù)升溫進行投料運行。但如果耐火襯料烘干過程中溫度控制忽高忽低波動較大,升溫速率太高,則最好將其熄火,待冷卻后進行系統(tǒng)內(nèi)部檢查。如果發(fā)現(xiàn)耐火襯料大面積剝落,則必須進行修補,甚至更換。

  3.1窯頭點火升溫

  3.1.1 窯頭點火

  現(xiàn)代化的預(yù)分解窯,窯頭都采用三風道或四風道燃燒器,噴嘴中心都設(shè)有點火裝置。新窯第一次掛窯皮,最好使用輕柴油點火。因為這樣點火,油煤混合燃燒,用煤量少,火焰溫度高,煤粉燃盡率也高。如果用木材點火,火焰溫度低,初期噴出的煤粉只有揮發(fā)分和部分固定碳燃燒。煤粉中大部分固定碳未燃盡就在窯內(nèi)沉降。而且木材燃燒后留下大量木灰,這些煤灰和木灰在高溫作用下被燒融,粘掛在耐火磚表面,不利于粘掛永久、堅固、結(jié)實和穩(wěn)定的窯皮。

  窯頭點火一般用浸油的棉紗包綁在點火棒上,點燃后置于噴嘴前下方,隨后即刻噴油。待窯內(nèi)溫度稍高一些后開始噴人少量煤粉。在火焰穩(wěn)定、棉紗包也快燒盡時,抽出點火棒。以后隨著用煤量的增加,火焰穩(wěn)定程度的提高,逐漸減少輕柴油的噴人量,直至全部取消。在此期間,窯尾溫度應(yīng)遵循升溫曲線要求緩慢上升。在RSP型分解爐上,為使RSP分解爐渦流分解室有足夠的溫度加速煤粉的燃燒,窯頭點火前應(yīng)將2個C4旋風筒排灰閥桿吊起。這樣,窯尾部分高溫廢氣可以進入渦流分解室經(jīng)排灰閥、下料管人C4旋風筒,對渦流分解室起到預(yù)熱升溫的作用。

  3.1.2 升溫曲線和轉(zhuǎn)窯制度

  系統(tǒng)從冷態(tài)窯點火升溫到開始掛窯皮期間窯尾廢氣溫度、C5出口溫度和C1出口溫度以及不同溫度段的轉(zhuǎn)窯制度。當窯點火升溫約達24h以后,即窯尾廢氣溫度約為750—800℃時,啟動生料喂料系統(tǒng),向窯內(nèi)喂入5%左右的設(shè)計喂料量,為掛好窯皮創(chuàng)造條件。

  3.2 投料掛窯皮

  當預(yù)熱器系統(tǒng)充分預(yù)熱,窯尾溫度達950℃左右,這時分解爐渦流分解室溫度可達650—700℃,窯頭火磚開始發(fā)亮發(fā)白時,早先喂人的幾噸生料也即將進入燒成帶。這時,窯頭留火待料,保持燒成帶有足夠高的溫度,并將吊起的2個C4排灰閥復(fù)原。三次風管閥門開至10%左右,打開渦流燃燒室和分解室閥門,開始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當C1出口溫度達400—450℃時,打開置于C1出口至高溫風機廢氣管道上的冷風閥,摻人冷風調(diào)節(jié)廢氣溫度,保護高溫風機。待C5出口溫度達900℃時,適當開大三次風管閥門后即可下料。喂料量為設(shè)計能力的30%-40%。喂料后逐漸關(guān)閉冷風閥,適當加大喂煤量和系統(tǒng)排風量,窯以較低的轉(zhuǎn)速(如0.3—0.6r/min)連續(xù)運轉(zhuǎn)并開始掛窯皮。當系統(tǒng)比較正常,分解爐溫度穩(wěn)定后,就可以撤除點火噴油嘴。如果系統(tǒng)燒無煙煤,則應(yīng)適當延長點火噴嘴的使用時間,但油量可以減少,以對無煙煤起助燃作用。

  掛好窯皮是延長燒成帶火磚壽命,提高回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)率的重要環(huán)節(jié)。其關(guān)鍵是掌握火候,待生料到達燒成帶時及時調(diào)整燃料量和窯速,確保穩(wěn)定的燒成帶溫度。窯速與喂料量相適應(yīng),使粘掛的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。掛窯皮期間嚴防燒成帶溫度驟變。溫度太高,掛上的窯皮易被燒垮,生料易燒流,在窯內(nèi)“推車”會嚴重磨蝕耐火磚;溫度突然降低會跑生料,形成疏松夾心窯皮,極易塌落,影響窯皮質(zhì)量。

  掛窯皮時間,一般約需3—4個班。窯皮掛到一定程度以后,生料喂料量可以3-5t/h的速度增加,直至100%的設(shè)計能力。窯速和系統(tǒng)排風也隨燃料和生料喂料量的增加而逐漸加大。

  3.3 冷卻機的操作
  1)掛窯皮初期,窯產(chǎn)量很低。待熟料開始人冷卻機時再啟動篦床。但篦速一定要慢,使熟料在篦床上均勻散開,并保持一定的料層厚度。
  2)以設(shè)定冷卻風量為依據(jù),使篦下壓力接近設(shè)定值。注意避免冷卻風機閥門開度太大,否則吹穿料層,造成短路。
  3)運行中注意觀察拉鏈機張緊情況并檢查有無空氣泄漏和串風現(xiàn)象。漏風嚴重時,可暫時停拉鏈機,使機內(nèi)積攢一定量的細料,以提高料封效果。
  4)操作中如發(fā)現(xiàn)篦板翹起或脫落,要及時處理,嚴防篦板掉人熟料破碎機,造成嚴重事故。

  3.4 三次風管閥門的調(diào)節(jié)
  1)分解爐點火時,三次風溫度很低。因此打開電動高溫蝶閥時,宜小且緩慢,以避免渦流分解室溫度驟降給點火帶來困難。       2)投料后適當?shù)卣{(diào)整渦流分解室頂部3個閥門的開度,以滿足它們所在位置管道阻力的差異。當生料喂料量達設(shè)計產(chǎn)量的80%左右時,使總閥門開度達70%-100%。

  3.5 系統(tǒng)溫度的控制

  從投料掛窯皮到窯產(chǎn)量達設(shè)計能力之前,燒成系統(tǒng)熱耗一般都相對較高。因此系統(tǒng)溫度可比正常值偏高控制:
  1)窯尾溫度:1000-1050℃;
  2)分解爐混合室出口溫度:900℃;
  3) C1出口廢氣溫度:350—400℃。

  3.6 廢氣處理系統(tǒng)的操作
  1)系統(tǒng)投料之前,一般增濕塔不噴水,但出口廢氣溫度應(yīng)≤250℃,以免損壞電除塵器的極板和殼體。
  2)增濕塔投入運行后,注意塔底窯灰水分,嚴防濕底。
  3)待燒成系統(tǒng)熱工制度基本穩(wěn)定后,電除塵器才能投入運行,并控制電除塵器人口廢氣CO含量在允許范圍以內(nèi)。

  4 掛窯皮的影響因素

  4.1 生料化學成分

  所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成,而生料化學成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯,人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當偏低一些,而飽和比適當偏高一些。但對于預(yù)分解窯,目前窯頭都使用三風道或四風道燃燒器,回轉(zhuǎn)窯正常運行時,一次風量少,二次風溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠高于濕法窯。如果降低硅酸率,液相量相應(yīng)增加,物料容易燒流,掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應(yīng)與正常生料成分相同為好。

  4.2 燒成溫度和火焰控制

  掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,還要有適當?shù)臏囟?,氣流、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應(yīng)控制在正常生產(chǎn)時的燒成溫度。掌握熟料結(jié)粒細小而均齊,不燒大塊更不能燒流,嚴禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標內(nèi)。要保持燒成溫度穩(wěn)定、窯速穩(wěn)定、火焰形狀完整、順暢。這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。

  4.3 喂料量和窯速

  為了使窯皮掛得堅固、均勻、平整,穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度是先決條件。掛窯皮期間,穩(wěn)定的喂料量和穩(wěn)定的窯速是至關(guān)重要的。喂料量過多或窯速過快,窯內(nèi)溫度就不容易控制,粘掛的窯皮就不平整,不堅固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設(shè)計產(chǎn)量的35%左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。

  4.4 掛窯皮期間的噴嘴位置

  一般情況下,噴嘴位置應(yīng)盡量靠前(往外拉)一點,同時偏料,火焰宜短不宜長。這樣高溫區(qū)較集中,高溫點靠前,使窯皮由窯前逐漸往窯內(nèi)推進。隨著生喂料量的逐漸增加,噴嘴要相應(yīng)往窯內(nèi)移動。待窯產(chǎn)量增加到正常情況,噴嘴也隨之移到正常生產(chǎn)的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長,否則高溫區(qū)不集中,窯皮掛得遠或前薄后厚,甚至出現(xiàn)前面窯皮尚未掛好,后面已經(jīng)形成結(jié)圈等不利情況。 

  5 回轉(zhuǎn)窯火焰的調(diào)節(jié)

  目前國內(nèi)預(yù)分解窯大多采用三風道或四風道燃燒器,而火焰形狀則是通過內(nèi)流風和外流風的合理匹配來進行調(diào)整的。由于預(yù)分解窯人窯生料CaC03分解率已高達90%左右,所以一般外流風風速應(yīng)適當提高,這樣可以控制燒成帶稍長一點,以利于高硅酸率料子的預(yù)燒和細小均齊熟料顆粒的形成。如需縮短火焰使高溫帶集中一些或煤質(zhì)較差,燃燒速度較慢時,則可以適當加大內(nèi)流風,減少外流風;如果煤質(zhì)較好或窯皮太薄,窯簡體表面溫度偏高,需要拉長火焰,則應(yīng)加大外流風,減少內(nèi)流風。但是外流風風量過大時容易造成火焰太長,產(chǎn)生過長的浮窯皮,容易結(jié)后圈,窯尾溫度也會超高;內(nèi)流風風量過大,容易造成火焰粗短、發(fā)散,不僅窯皮易被燒蝕,頂火逼燒還容易產(chǎn)生熟料結(jié)粒粗大并出現(xiàn)黃心熟料。

  目前國內(nèi)大中型預(yù)分解窯生產(chǎn)線大多設(shè)有中央控制室。操作員在中控室操作時主要觀察彩色的CRT上顯示帶有當前生產(chǎn)工況數(shù)據(jù)的模擬流程圖。但火焰顏色,實際燒成溫度、窯內(nèi)結(jié)圈和窯皮等情況在電視屏幕上一般看不清楚,所以最好還應(yīng)該經(jīng)常到窯頭進行現(xiàn)場觀察。

  在實際操作中,假如發(fā)現(xiàn)燒成帶物料發(fā)粘,帶起高度比較高,物料翻滾不靈活,有時出現(xiàn)餅狀物料,這說明窯內(nèi)溫度太高了。這時應(yīng)適當減少窯頭用煤量,同時適當減少內(nèi)流風,加大外流風使火焰伸長,緩解窯內(nèi)太高的溫度。

  若發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)物料帶起高度很低并順著耐火磚表面滑落,物料發(fā)散沒有粘性,顆粒細小,熟料fCaO高,則說明燒成帶溫度過低,應(yīng)加大窯頭用煤量,同時加大內(nèi)流風,相應(yīng)減少外流風,使火焰縮短,燒成帶相對集中,提高燒成帶溫度,使熟料結(jié)粒趨于正常。

  假如發(fā)現(xiàn)燒成帶窯簡體局部溫度過高或窯皮大量脫落,則說明燒成溫度不穩(wěn)定,火焰形狀不好,火焰發(fā)散沖刷窯皮及火磚。這時應(yīng)減少甚至關(guān)閉內(nèi)流風,減少窯頭用煤量,加大外流風,使火焰伸長或者移動噴煤管,改變火點位置,重新補掛窯皮,使燒成狀況恢復(fù)正常。

  總之,窯內(nèi)火焰溫度、火焰形狀要勤觀察勤調(diào)整,以滿足實際生產(chǎn)的需要。

  6 篦式冷卻機的操作和調(diào)整

  篦式冷卻機的操作目標是要提高其冷卻效率,降低出冷卻機的熟料溫度,提高熱回收效率和延長篦板的使用壽命。操作時,可通過調(diào)整篦床運行速度,保持篦板上料層厚度,合理調(diào)整篦式冷卻機的高壓、中壓風機的風量,以得利于提高二、三次風溫度。當床上料層較厚時,應(yīng)加快床運行速度,開大高壓風機的風門,使進入冷卻機的高溫熟料始終處于松動狀態(tài)。并適當關(guān)小中壓風機的風門,以減少冷卻機的廢氣量;當析上料層較薄時,較低的風壓就能克服料層阻力而吹透熟料層。因此,這時可適當減慢床運行速度,關(guān)小高壓風機風門,適當開大中壓風機風門,以利于提高冷卻效率。

  7 增濕塔的調(diào)節(jié)和控制

  增濕塔的作用是對出預(yù)熱器的含塵廢氣進行增濕降溫,降低廢氣中粉塵的比電阻值,提高電除塵器的除塵效率。

  對于帶五級預(yù)熱器的系統(tǒng)來說,生產(chǎn)正常操作情況下,C1出口廢氣溫度為320~350℃,出增濕塔氣體溫度一般控制在120—150℃,這時廢氣中粉塵的比電阻可降至1010Ωcm以下。滿足這一要求的單位熟料噴水量為0.18—0.22t/t。實際生產(chǎn)操作中,增濕塔的調(diào)節(jié)和控制,不僅要控制噴水量,還要經(jīng)常檢查噴嘴的霧化情況,這項工作經(jīng)常被忽視,所以螺旋輸送機常被堵死,給操作帶來困難。

  一般情況下,在窯點火升溫或窯停止喂料期間,增濕塔不噴水,也不必開電除塵器。因為此時系統(tǒng)中粉塵量不大,更重要的是在上述2種情況下,燃煤燃燒不穩(wěn)定,化學不完全燃燒產(chǎn)生CO濃度比較高,不利于電除塵器的安全運行。假如這時預(yù)熱器出口廢氣溫度超高,則可以打開冷風閥以保護高溫風機和電除塵器極板。但投料后,當預(yù)熱器出口廢氣溫度達300℃以上時,增濕塔應(yīng)該投入運行,對預(yù)熱器廢氣進行增濕降溫。

  8 煤粉細度的控制原則

  關(guān)于煤粉細度,各水泥廠都有自己的控制指標。它主要取決于燃煤的種類和質(zhì)量。煤種不同,煤粉質(zhì)量不同,煤粉的燃燒溫度、燃燒所產(chǎn)生的廢氣量也是不同的。對正常運行中的回轉(zhuǎn)窯來說,在燃燒溫度和系統(tǒng)通風量基本穩(wěn)定的情況下,煤粉的燃燒速度與煤粉的細度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。絕大多數(shù)水泥廠,水分一般都控制在1.0%左右。所以揮發(fā)分含量越高,細度越細,煤粉越容易燃燒。當水泥廠選定某礦點的原煤作為燒成用煤后,揮發(fā)分、灰分基本固定的情況下,只有改變煤粉細度才能滿足特定的燃燒工藝要求。然而煤粉磨得過細,不僅增加能耗,還容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此選定符合本廠需要的煤粉細度,對穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度,提高熟料產(chǎn)質(zhì)量和降低熱耗都是非常重要的。下面介紹幾個根據(jù)煤粉揮發(fā)分和灰分含量來確定煤粉細度的經(jīng)驗公式:

  1)用煙煤
  對預(yù)分解窯來說,目前國內(nèi)外水泥廠都采用三風道或四風道燃燒器。由于它們的特殊性能,煤粉細度可以適當放寬。簡單地說,當煤粉灰分<20%時,煤粉細度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5-1.0倍;當灰分高達40%左右時,細度應(yīng)為揮發(fā)分含量的0.5倍以下。

  國內(nèi)某水泥廠用過優(yōu)質(zhì)煤也用過劣質(zhì)煤。根據(jù)該廠多年的生產(chǎn)實踐,總結(jié)出經(jīng)驗公式如下:
  R=0.15*(V+C)/(A+W)*V
  另一個廠則用如下經(jīng)驗公式:
  R=(1—0.01A—0.0011Ⅳ)X0.5V
式中:
  R -----90um篩篩余,%;
  V、C、A、W——分別代表人窯和分解爐煤粉的揮發(fā)分、固定碳、灰分和水分,%。下同。

  2)用無煙煤 
  1)伯力鳩斯公司介紹燒無煙煤時煤粉細度經(jīng)驗公式:
  R≤"27 x*V/C

  2)國外某公司的研究成果經(jīng)驗公式:
  R≤(0.5—0.6)*V

  3)天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院燒無煙煤煤粉細度經(jīng)驗公式:
  R=V/2—(0.5—1.0)

  必須指出,許多水泥廠對煤粉水分控制不夠重視,認為煤粉中的水分能增加火焰的亮度,有利于燒成帶的輻射傳熱。但是煤粉水分高了,煤粉松散度差,煤粉顆粒易粘結(jié)使其細度變粗,影響煤粉的燃燒速度和燃盡率;煤粉倉也容易起拱,影響喂煤的均勻性。生產(chǎn)實踐證明,人窯煤粉水分控制≤1.0%對水泥生產(chǎn)和操作都是有利的。

  9 預(yù)分解窯的操作特點

  9.1 燒成帶較長,窯速很快

  預(yù)分解窯燒成帶的長度約為窯簡體直徑的5.0—5.5倍,較其它窯型都長。又由于人窯生料CaC03分解率一般高達90%左右,因此窯內(nèi)物料預(yù)燒好,化學反應(yīng)速度加快,所以出現(xiàn)竄料的可能性減少,這為提高窯速創(chuàng)造了良好條件。正常情況下窯速一般控制在3.0r/min左右。由于窯速快,窯內(nèi)料層薄,物料填充率只有7%左右,而且來料比較均勻。所以熟悉預(yù)分解窯的窯操作員普遍反映,這種窯料子好燒,好控制,好操作。但是必須指出,我國絕大多數(shù)的預(yù)分解窯,包括早期建成甚至在建的,其L/D為15—16,與預(yù)熱器窯基本相當。這使出分解帶后的生料溫度升到1250℃所需時間為預(yù)熱器窯的近3倍,約15min左右。這樣,使得已形成的C2S和CaO礦物晶體在較長的過渡帶內(nèi)長大,活性降低,不利于C,S的形成。為了解決這個問題,德國洪堡公司開發(fā)了L/D=10的短窯(我國新疆水泥廠4號窯中4.0m*43m就是這種窯型)。窯簡體的縮短,使過渡帶也相應(yīng)縮短,生料通過過渡帶的時間約為6min。這樣剛形成的C2S和剛分解出來的CaO活性很高,有利于C3S的形成和熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高。

  由于三通道尤其是四通道燃燒器的廣泛應(yīng)用以及堿性耐火磚質(zhì)量的提高,為進一步提高燒成溫度創(chuàng)造了條件。窯速也由3.0r/min提高到3.5r/min左右,最高已達4.0r/min,使物料在窯內(nèi)停留時間相應(yīng)縮短,從而提高了出過渡帶礦物的活性。燒成溫度的提高和窯速的加快,也促進了C3S礦物的形成速率。而第三代空氣梁式篦冷機的廣泛應(yīng)用,使出窯熟料得到急速淬冷,冷卻機熱回收效率已達73%以上。所有這些使我國預(yù)分解窯的產(chǎn)質(zhì)量都有很大提高,燃料消耗大大降低,3000t/d以上規(guī)模的預(yù)分解窯熟料熱耗已接近3000kJ/kg。其熱工參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟指標已達到國際先進水平。

  9.2 黑影遠離窯頭

  由于入窯生料CaCO3,分解率很高,窯內(nèi)分解帶大大縮短,過渡帶尤其是燒成帶相應(yīng)延長,物料竄流性小,一般窯頭看不到生料黑影。因此看火操作時必須以觀察火焰、窯皮、熟料顏色、亮度、結(jié)粒大小、帶料高度、升重以及窯的傳動電流為主。必須指出,因為窯速快,物料在窯內(nèi)停留時間只有25min左右,所以窯操作員必須勤觀察,細調(diào)整,否則跑生料的現(xiàn)象也是經(jīng)常發(fā)生的。

  9.3 冷卻帶短,易結(jié)前圈

  預(yù)分解窯冷卻帶一般都很短,有的根本沒有冷卻帶。出窯熟料溫度高達1 300℃以上,這時熟料中的液相量仍未完全消失,所以極易產(chǎn)生前結(jié)圈。

  9.4 黑火頭短,火力集中

  三通道或四通道燃燒器能使風、煤得到充分混合。所以煤粉燃燒速度快,火焰形狀也較為活潑,內(nèi)流風、外流風比例調(diào)節(jié)方便,比較容易獲得適合工藝煅燒要求的黑火頭短、火力集中的火焰形狀。

  9.5 要求操作員有較高的素質(zhì)

  預(yù)分解窯人窯生料CaC03有90%左右已經(jīng)分解,所以生料從分解帶到過渡帶溫度變化緩慢,物料預(yù)燒好,進入燒成帶的料流就比較穩(wěn)定。但由于預(yù)分解窯系統(tǒng)有預(yù)熱器、分解爐和窯3部分,窯速快,生料運動速度就快,系統(tǒng)中若出現(xiàn)任何干擾因素,窯內(nèi)熱工制度就會迅速發(fā)生變化。所以操作員一定要前后兼顧,全面了解系統(tǒng)的情況,對各種參數(shù)的變化要有預(yù)見性。發(fā)現(xiàn)問題,預(yù)先小動用煤量,盡可能少動或不動窯速和喂料量,以避免系統(tǒng)熱工制度的急劇變化,要做到勤觀察、小動作,及時發(fā)現(xiàn)問題,及時排除。

  10 預(yù)分解窯風、煤、料和窯速的合理控制

  操作好預(yù)分解窯,風、煤、料和窯速的合理匹配是至關(guān)重要的。喂多少料,需要燒多少煤,也就決定了系統(tǒng)排風量。根據(jù)窯內(nèi)物料的煅燒狀況,窯速該打多快,窯操作員必須隨時做到心中有數(shù)。

  10.1 窯和分解爐風量的合理分配

  窯和分解爐用風量的分配是通過窯尾縮口和三次風管閥門開度來實現(xiàn)的。正常生產(chǎn)情況下,一般控制氧含量在窯尾為1%左右,在爐出口為3%左右。如果窯尾O:含量偏高,說明窯內(nèi)通風量偏大。其現(xiàn)象是窯頭窯尾負壓比較大,窯內(nèi)火焰較長,窯尾溫度較高,分解爐用煤量增加時爐溫上不去,而且還有所下降。出現(xiàn)這種情況,在喂料量不變的情況下,應(yīng)關(guān)小窯尾縮口閘板開度(當三次風管閥門開度較小時也可開大三次風閥門,以增加分解爐燃燒空氣量,也有利于降低系統(tǒng)阻力)。與此同時,相應(yīng)增加分解爐用煤量,以利于提高人窯生料CaCO3分解率。如果窯尾O2含量偏低,窯頭負壓小,窯頭加煤溫度上不去,說明窯內(nèi)用風量小,爐內(nèi)用風量大。這時應(yīng)適當關(guān)小三次風管閥門開度。需要時增加窯用煤量,減小分解爐用煤量。

  10.2 窯和分解爐用煤分配比例

  分解爐的用煤量主要是根據(jù)人窯生料分解率、C5和C1出口氣體溫度來進行調(diào)節(jié)的。如果風量分配合理,但分解爐溫度低,人窯生料分解率低,C5和C1出口氣體溫度低,說明分解爐用煤量過少。如果分解爐用煤量過多,則預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高,熱耗增加,甚至出現(xiàn)分解爐內(nèi)煤粉燃盡率低,煤粉到C5內(nèi)繼續(xù)燃燒,致使在預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)皮或堵塞。

  窯用煤量的大小主要是根據(jù)生料喂料量、人窯生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO來確定的。用煤量偏少,燒成帶溫度會偏低,生料燒不熟,熟料升重低,fCaO高;用煤量過多,窯尾廢氣帶人分解爐熱量過高,勢必減少分解爐用煤量,致使人窯生料分解率降低,分解爐不能發(fā)揮應(yīng)有的作用,同時窯的熱負荷高,耐火磚壽命短,窯運轉(zhuǎn)率就低,從而降低回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力。窯/爐用煤比例取決于窯的轉(zhuǎn)速、L/D及燃料的特性等。一般情況下,控制在(40%~45%):(60%—55%)比較理想。生產(chǎn)規(guī)模越大,分解爐用煤量也應(yīng)按高比例控制。

  10.3 窯速和窯喂料量成正比關(guān)系

  回轉(zhuǎn)窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。當系統(tǒng)正常運行時,窯速一般應(yīng)控制在3.0r/min,不過近年來又有提高的趨勢,最高已達4.0r/min,這是預(yù)分解窯的重要特性之一。窯速快,窯內(nèi)料層薄,生料與熱氣體之間的熱交換好,物料受熱均勻,進入燒成帶的物料預(yù)燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,增加一點喂煤量,系統(tǒng)很快就能恢復(fù)正常;假如窯速太慢,窯內(nèi)物料層就厚,物料與熱氣體熱交換差,預(yù)燒不好,生料黑影就會逼近窯頭,窯內(nèi)熱工制度稍有變化,極易跑生料。這時即使增加喂煤量,由于窯內(nèi)料層厚,燒成帶溫度回升也很緩慢,容易出現(xiàn)短火焰逼燒,產(chǎn)生黃心料,熟料fCaO也高。同時大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒,還容易出現(xiàn)大蛋或結(jié)圈。

  10.4 風、煤、料和窯速合理匹配是燒成系統(tǒng)操作的關(guān)鍵

  窯和分解爐用煤量取決于生料喂料量。系統(tǒng)風量取決于用煤量。窯速與喂料量同步,更取決于窯內(nèi)物料的煅燒狀況。所以風、煤、料和窯速既相互關(guān)聯(lián),又互相制約。對于一定的喂料量,煤少了,物料預(yù)燒不好,燒成帶溫度提不起來,容易跑生料;煤多了,系統(tǒng)溫度太高,物料易被過燒,窯內(nèi)容易產(chǎn)生結(jié)圈、結(jié)蛋,預(yù)熱器系統(tǒng)容易形成結(jié)皮和堵塞;風少了,煤粉燃燒不完全,系統(tǒng)溫度低。在這種情況下再多加煤,溫度還是提不起來,CO含量增加,還原氣氛下使Fe203變成FeO,產(chǎn)生黃心熟料。在風、煤、料一定的情況下,窯速太快生料黑影就逼近窯頭,易跑生料;窯速太慢,則窯內(nèi)料層厚,生料預(yù)燒不好,容易產(chǎn)生短火急燒形成黃心熟料,熟料fCaO含量高。

  由此可見,風、煤、料和窯速的合理匹配是穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度、提高窯的快轉(zhuǎn)率和系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率,使窯產(chǎn)量高、熟料質(zhì)量好及煤粉消耗少的關(guān)鍵所在。

  11 應(yīng)盡快跳過低產(chǎn)量的塌料危險區(qū)

  預(yù)分解窯生產(chǎn)工藝的最大特點之一是約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達830~850℃,分解率達90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此,在窯皮較完整的情況下,窯開始喂料的起點值應(yīng)該比較高,一般不低于設(shè)計產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量,但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運行時間。在喂料量逐漸增加的階段,關(guān)鍵要掌握好風、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風后加煤,先提窯速再加料。初期加料幅度可適當大些,喂料量達80%以后適當減緩。加料期間,只要系統(tǒng)的熱工參數(shù)在合理范圍的上限,盡管大膽操作。這樣即使規(guī)模很大的預(yù)分解窯,達到100%的設(shè)計喂料量只需約1h。一般情況下,喂料量加至設(shè)計值80%以上,窯運行就比較穩(wěn)定了。我們操作過大到3200t/d,小到360t/d規(guī)模的預(yù)分解窯,在窯皮正常的情況下,從開始喂料到最高產(chǎn)量,一般都能在1h以內(nèi)完成。如果說80%以下喂料量為塌料的危險區(qū),那么喂料量從60%增加到80%,只需要十幾分鐘的時間,以后窯況就趨于穩(wěn)定。這是因為預(yù)分解系統(tǒng)中料量已達到一定濃度,料流順暢,旋風筒錐體出料口、排灰閥和下料管內(nèi)隨時都有大量生料通過,對上述部位的外漏風和內(nèi)漏風都能起到抑制作用,因此很少塌料。即使有也是小股生料,對操作運行沒有太大影響。所以人們都說,操作預(yù)分解窯窯產(chǎn)量越高越容易操作就是這個道理。

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