新型干法水泥窯操之認(rèn)識誤區(qū)

　　0 引言
　　我國新型干法水泥技術(shù)，從引進(jìn)國外技術(shù)到自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、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(jì)、裝配水平還是安裝能力均達(dá)到國際先進(jìn)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(rèn)識還存在很多誤區(qū)，對工藝故障束手無策。

　　筆者從事新型干法水泥生產(chǎn)二十年，在為水泥企業(yè)進(jìn)行技術(shù)服務(wù)的過程中，深感國內(nèi)對新型干法水泥窯的控制與操作還需要進(jìn)行大量的理論研究和總結(jié)提高。筆者企圖結(jié)合國內(nèi)不同窯型，根據(jù)不同原燃材料成分對回轉(zhuǎn)窯操作、預(yù)熱器分解爐的控制、篦冷機(jī)操作和噴煤管的調(diào)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)地分期分批論述。本文僅就新型干法水泥窯操作的認(rèn)識誤區(qū)進(jìn)行討論。

　　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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)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(rèn)知程度;在于其是否熟悉現(xiàn)場，能否準(zhǔn)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(jìn)行噴煤管的調(diào)節(jié)，窯尾溫度的控制，蓖冷機(jī)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。

　　2 新型干法水泥窯操的認(rèn)識誤區(qū)
　　新型干法水泥窯操的認(rèn)識誤區(qū)主要有：飽和比越高，熟料強(qiáng)度越高；窯前溫度低，游離鈣高，加頭煤降窯速；窯頭火焰強(qiáng)，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。

　　2.1關(guān)于飽和比與熟料強(qiáng)度
　　有許多廠的窯操，特別是工藝技術(shù)人員認(rèn)為飽和比越高，熟料強(qiáng)度越高。筆者認(rèn)為熟料飽和比超過0.93，熟料強(qiáng)度并不能提高。因?yàn)樾滦透煞ǜG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(qiáng)度，增加窯的熱負(fù)荷，加大窯頭噴煤量并適當(dāng)陽氏窯速。這樣就會(huì)造成預(yù)熱器、分解爐、蓖冷機(jī)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(qiáng)度。根據(jù)筆者從1000t/d到5000t/d不同窯型的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，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(yùn)行，同時(shí)能保持較高的工藝技術(shù)指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo)，真正做到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗和安全環(huán)保運(yùn)行。

　　2.2關(guān)于窯前溫度低
　　窯前溫度低，嚴(yán)重時(shí)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(dāng)加點(diǎn)頭煤或稍降點(diǎn)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(fù)壓整體上升，可以肯定窯內(nèi)通風(fēng)不良。嚴(yán)重時(shí)，加頭煤會(huì)導(dǎo)致尾溫下降、分解爐入口溫度升高。此時(shí)頭煤加得越多，窯速降得越快，游離鈣將越高;同時(shí)，降窯速還會(huì)導(dǎo)致窯尾密封圈倒料。正確的操作方法應(yīng)該是適當(dāng)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(fù)壓升高或降低，預(yù)熱系統(tǒng)負(fù)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(dāng)然，還有二次風(fēng)溫低、分解率低、物料預(yù)燒不好等也會(huì)導(dǎo)致窯前溫度低。不管何種原因，只要能準(zhǔn)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。

　　2.3關(guān)于窯皮
　　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(gè)班前后移動(dòng)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(qiáng)，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(dāng)窯皮不太好，筒體溫度較高的時(shí)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(rèn)為：新型干法水泥的窯操既不需專門進(jìn)行掛窯皮操作，也不用擔(dān)心窯頭火焰會(huì)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(huì)自然生長完好。但當(dāng)耐火磚較薄，筒體溫度高時(shí)，可以根據(jù)筒體溫度高的部位適當(dāng)調(diào)長火焰并移動(dòng)噴煤管，暫時(shí)避開高溫點(diǎn)進(jìn)行虛掛窯皮，當(dāng)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(diǎn)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(qiáng)不但不會(huì)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(huì)損傷窯皮。也只有火焰形狀好，高溫點(diǎn)集中，火焰強(qiáng)度高的狀態(tài)下掛的窯皮才結(jié)實(shí)、長久，不容易脫落。

　　2.4關(guān)于窯頭火焰
　　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(gè)觀點(diǎn)。但筆者認(rèn)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(xì)。如果單純調(diào)節(jié)內(nèi)風(fēng)或外風(fēng)，火焰形狀無法達(dá)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(qiáng)，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(shí)，正因?yàn)樾黠L(fēng)強(qiáng)，旋轉(zhuǎn)速率大，火焰易于發(fā)散。射流風(fēng)(也稱外風(fēng))越強(qiáng)，噴射速率越大，噴煤管出口負(fù)壓區(qū)負(fù)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(huì)縮短；也正因?yàn)閲娏魉俾蚀螅鹧娴牧α繌?qiáng)，火焰細(xì)長。所以調(diào)節(jié)噴煤管的火焰應(yīng)同時(shí)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(xì)。

　　2.5關(guān)于噴煤管的位置
　　很多企業(yè)新窯點(diǎn)火前都會(huì)確定噴煤管的位置，一般為第三象限，坐標(biāo)是(-30，-50)，這種做法個(gè)人認(rèn)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(jìn)行定位。小窯因窯徑小，產(chǎn)量低，燃煤量也小，火焰相對細(xì)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(jìn)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(dāng)偏料較好;反之，噴煤管以中心位置較好。

　　噴煤管熱態(tài)定位最終以窯皮長度乙為回轉(zhuǎn)窯直徑D的4.5—5.2倍，即L= ( 4.5—5.2)×D，窯皮厚薄均勻，熟料結(jié)粒均齊為最佳。

　　3 結(jié)束語
　　對事物的正確認(rèn)識源于實(shí)踐者的認(rèn)識—提高—再認(rèn)識的過程，新型干法窯的操作也是如此。本文僅就窯操的認(rèn)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(jī)、回轉(zhuǎn)窯、分解爐的控制和操作。個(gè)中不足，還望批
評指正。

來源：新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)