燒成帶長厚窯皮和過渡帶結圈的分析與處理
1 燒成帶高溫段厚窯皮
A廠為天津水泥工業(yè)設計研究院設計的2 500t/d單系列燒無煙煤生產線,回轉窯規(guī)格為Φ4m×60m,TFD分解爐規(guī)格為Φ5 800mm+Φ4 300mm,年平均日產量≥3 000t/d。自投產到2009年4月份以前燒成帶窯皮經常出現(xiàn)異常,2~6m窯皮較?。?0~100mm),有黑洞的地方露磚,6~11m窯皮厚(400~500mm,狼牙形),11~20m窯皮?。?0~100mm),20m以后無窯皮。這種窯皮分布導致窯一檔前后筒體溫度高達370℃,窯內擋料多,窯電流超額定值,影響熟料的產質量和窯的安全穩(wěn)定運轉。
1.1 原因分析
1)煙室二次揚塵導致窯內通風不好,火焰不順暢。C5下料管和煙室的安裝沒嚴格按照圖紙施工,下料管斜度過大,與煙室連接的交界處位置低,導致該處出現(xiàn)臺階,且下料管斜度和煙室斜坡的斜度相差較大,人窯物料在此產生二次揚塵,煙室阻力大,影響窯內通風。
2)采用84%石灰石、12%砂巖、3%鐵礦石和1%鋁礬土配料,熟料率值為KH=0.91±0.02,n=2.8±0.1,P=1.6±0.1。生料易燒性差,再加上三高的配料方案導致生料難燒而逼火,窯內煅燒困難,影響了窯內的熱力分布,窯皮分布異常。
3)使用史密斯Duoflex燃燒器和中天仕名TCB-4-K燃燒器各一根,煤的揮發(fā)分為10%左右。
①使用Duoflex燃燒器時,外風閥門開度100%,內風閥門開度30%,中心風閥門開度100%,燃燒器冷志攏焰罩長20~25mm,正常生產時熱態(tài)攏焰罩長 45~50mm,凈風機轉速l l00r/min,風壓26~28kPa,2~6m窯皮較薄(50~100mm),6-11窯皮厚(450mm左右)。
?、谑褂肨CB-4-K燃燒器時,外風壓力32kPa,內風壓力16kPa,中心風閥門開度100%,外風間隙+15~+20mm(向后退15-20mm),內風間隙也向后退O-5mm,煤風和中心風間隙在0。使用該燃燒器時燒成帶0~15m窯皮為狼牙形,6~11m窯皮略厚(350mm左右)。
因使用低揮發(fā)分煤,在兩種燃燒器的調整方面傾向于小間隙高風速的調整思路,導致火焰的熱力分布不合理,火力過于集中,使窯皮分布異常。
1.2 采取措施
1)在2009年4月份大修期間,更換了煙室斜坡澆注料,盡最使C5下料管和煙室斜坡在一個斜面上,同時分解爐下縮口直徑由原來的Φ1 500mm打大到Φl 600mm,減少煙室二次揚塵,保證窯內通風。
2)配料方案調整為:KH=0.9l±0.02,n=2.7±0.1,P=1.5±0.1,改善物料易燒性,避免強制煅燒。
3)燃燒器的調整
?、偈褂肈uoflex燃燒器時,燃燒器冷態(tài)攏焰罩長調整為35~40mm,正常生產期間熱態(tài)攏焰罩長調整為60~65mm;凈風機轉速增大到1250 r/min,避免火焰過早擴散,同時降低火焰的峰值溫度,為保證相同風速的情況下加大凈風機轉速,提高了燃燒器的推力,保證了煤粉的完全燃燒。
?、谑褂肨CB-4-K燃燒器時,燃燒器外風間隙調整到+10~+15mm,內風間隙調整到0位,其他間隙不動,凈風機轉速由1150 r/min增至1250r/min,保持原有各風道壓力,通過增加直流風的風量保證火焰活潑有力,避免旋流風穿透外風形成狼牙形窯皮。
通過采取以上幾點措施,該廠從2009年4月份大修以來,燒成帶窯皮平整,0~14m窯皮厚150mm左右,l4~18m窯皮厚100mm左右,一檔前后筒體溫度保持在320℃左右,燒成帶筒體未出現(xiàn)高溫,窯皮分布穩(wěn)定合理,為回轉窯長期穩(wěn)定生產創(chuàng)造了條件。
2 燒成帶尾部厚窯皮
B廠為天津水泥工業(yè)設計研究院設計的1200t/d燒煙煤生產線,回轉窯規(guī)格為Φ3.2m×50m,預熱器為高原型低壓損預熱器,分解爐規(guī)格為Φ4500mm,年平均日產量≥1500t/d。2003~2005年期間,燒成帶12~16m容易長厚窯皮,15~16m窯皮厚800~1000mm左右,燒成帶窯皮為倒喇叭形狀,處理難度極大,嚴重時運轉7d就被迫停窯人工處理窯皮。2004年曾通過加強原燃材料管理、工藝管理和提高操作水平,使燒成帶倒喇叭形窯皮有所減少,窯日產量提高至1150~1250t/d,但進一步提產窯況就會惡化無法正常生產。
2.1 原因分析
1)安裝過程中C5下料管和煙室沒有嚴格按照圖紙施工,下料管斜度偏小,與煙室連接的交界處位置較高,C5下料管位置高于煙室斜坡近500mm,導致C5入窯物料為懸空狀態(tài),有一部分物料被窯內的風揚起,煙室粉塵濃度高,阻力大,影響窯內通風。
2)采用石灰石、頁巖、鐵礦石和砂巖配料,進廠石灰石Mg0含量和頁巖成分變化較大,生料配料無法穩(wěn)定,入窯物料化學成分波動大,窯內熱工制度不穩(wěn)定,窯況容易惡化。
3)選用陶瓷廠篩下的煤,因供煤量不能保證,有多家供應,最多時二十多家供煤,煤質較雜,無法配料。后來選用神木煤,其內在水分含量高(5%左右),烘干困難,影響火焰溫度和頭煤燃燒。
4)凈風羅茨風機的風壓偏低,不能滿足燃燒器用風要求。
5)窯產量提高或窯況變化時沒有及時調整窯爐用風,導致用風不合理。
6)建廠時燃燒器火焰形狀不理想,熱力強度不夠,2005年改用天津博納TJB-K-3型燃燒器。燃燒器位置在第一象限,窯中心偏上30-40mm左右,偏料0-30mm,外風間隙0~+10mm,內風、煤風和中心風間隙在0位,外風閥門開度100%,內風閥門開度50%~l00%,中心風閥門開度30%~40%,壓力8~10kPa,燃燒器調整不合理,火焰過短且過于集中。
2.2 采取措施
1)更換煙室斜坡澆注料,使C5下料管和煙室斜坡在一個斜面上。分解爐下縮口直徑由原來的Φ1150mm擴大到Φ1 180mm,降低煙室粉塵濃度,確保窯內通風。
2)加強對石灰石MgO含量及頁巖成分的控制,發(fā)現(xiàn)變化及時調整生料指標,確保配料方案的實現(xiàn)。
3)改造煤磨,增加磨內通風,出磨溫度由原來的75℃提高到85℃,盡量降低煤粉水分。
4)改造凈風羅茨風機,將原來的22kW電動機換為30kW電動機,將皮帶傳動改為直接傳動,滿足燃燒器用風,保證燃燒器凈風風壓在35kPa以上。
5)燃燒器的調整
①將燃燒器小車前點的吊裝處改造成上下左右都可以調整,使燃燒器向上傾斜3.0%~4.0%,燃燒器和窯基本平行,以提高火焰尾部的高度,預防燒成帶尾部生成厚窯皮,同時避免煤灰集中沉降導致窯內結圈。根據(jù)燒成帶高溫段窯皮情況靈活調整火焰高溫段在窯內的位置。燃燒器位置根據(jù)筒體溫度調整為偏上20~50mm,左右位置偏料20mm左右,也可放在中心位置,原則上要求其與窯中心行平行。
②調整燃燒器各風道的間隙,適當增加火焰長度特別是火焰高溫段的長度。外風間隙調整為-5~-10mm,內風閥門開度調整為40%~50%,中心風閥門開度調整為60%~80%,壓力調整為12~16kPa。
6)窯內通風較小,熱力分布不合理,因此要根據(jù)三次風負壓、煙室負壓和分解爐出口負壓的變化,及時調整三次風閥,保證窯內用風。
7)改造窯主減速器,更換一對快速齒輪,窯速由原來的最高3.98r/min提高到4.5r/min,降低窯內填充率,保證薄料快轉。
通過采取以上幾點措施,該廠2006年日產量達到1500t/d,至今沒再出現(xiàn)倒喇叭形窯皮,燒成帶窯皮平整,厚度100~150mm左右,長度18-22m左右,耐火磚壽命12個月以上。2007年初利用換篦板的機會采用法國圣達瀚技術對篦冷機進行改造,改造后三次風溫度由原來的(800±50)℃提高到了(900±50)℃,窯產量進一步提高,穩(wěn)定在1600-1650t/d。
3 過渡帶結圈
3.1 原因分析
1)原料中R20和Mg0含量高,物料易燒性好,原煤中的硫含量高或煤灰中的鐵含量過高,配料方案不合適。
2)投料時升溫時間長、投料速度慢和提窯速慢。
3)低溫長焰煅燒,窯內還原氣氛較濃。
4)硫堿比不合適,窯內溫度控制偏低,有害成分在窯內富集。
5)生料磨長時間停磨,窯系統(tǒng)的回灰在均化庫內富集。
6)工藝管理、機電設備管理和原燃材料管理不到位,窯頻繁開停,窯內熱工制度不穩(wěn)定。
3.2 采取措施
1)原料中R20含量高,可以在配料中加入一定量的石膏或采用高硫煤來緩解堿的危害,控制熟料的硫堿比在0.6~1.0之間;1500t/d以下的窯要控制液相量在22%~24%,2 500t/d以上的窯控制液相量在24%~26k;操作過程中要注意煙室溫度不能過低(>980℃),避免有害成分在窯內富集;及時清理預熱器和窯內40m后的結皮。
2)石灰石中MgO含量高,配料時要注意適當減少Fe2O3含量,避免液相黏度過小結圈。
3)控制煤中硫含量和煤灰中Fe2O3含量。
4)盡量縮短點火升溫時間,保持較高窯速投料。
5)原料的有害成分高時生料磨停磨要控制在4h以內,避免窯系統(tǒng)回灰對窯造成影響。
6)過渡帶結圈的處理
①在保證窯頭溫度和熟料安定性的前提下迅速調整配料,提高KH和P。
?、诒WC窯內氧化氣氛、頭煤的完全燃燒和窯內溫度。一旦形成大球,燃燒器可以推到窯內400~600mm,適當抬高其頭部,確保燒成帶的溫度和長度,根據(jù)窯內的通風情況和窯頭喂煤量適當降低產量,調整配料方案。
?、嘣诮Y圈嚴重導致窯尾倒料,火焰進不去無法生產時,可以止料急冷3-4h后重新投料。
4 結束語
窯內用風可以改變窯內的熱力分布,控制窯皮的分布,在超設計產量運行時要優(yōu)先考慮窯內用風,同時注意一次風和二次風的合理匹配。燃燒器在回轉窯生產的工藝管理中非常關鍵,高產量運行時燃燒器位置可以根據(jù)窯皮情況放在第一或第二象限,以保證火焰順暢,并有利于頭煤的完全燃燒和窯產量的提高。
原燃材料的嚴格控制和機電設備的穩(wěn)定運行是窯內窯皮穩(wěn)定合理分布、窯長期穩(wěn)定運行的前提,只有先進的管理才能降低成本,實現(xiàn)效益最大化。
來源:水泥雜志
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com