欠燒料成因及處理

我公司4.3m×64m帶五級(jí)雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器和N-MFC分解爐的回轉(zhuǎn)窯,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為0.40--3.96r/min,設(shè)計(jì)產(chǎn)量3 000t/d,配用丹麥?zhǔn)访芩构舅耐ǖ?/span>DBC型多福樂燃燒器。在試生產(chǎn)期間,當(dāng)回轉(zhuǎn)窯達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí),系統(tǒng)溫度偏高控制時(shí)熟料還欠燒,迫不得已降低喂料量。當(dāng)fCaO合格時(shí),再增加喂料量至設(shè)計(jì)產(chǎn)量,又出現(xiàn)欠燒料。周而復(fù)始,嚴(yán)重影響著回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量,始終不能使系統(tǒng)進(jìn)入良性循環(huán)狀態(tài)。鑒于此,公司各部門全力合作查找原因,并采取相應(yīng)的措施,取得了良好的效果。

1 欠燒料成因

  1.1 窯頭用煤量太大,溫度偏低在生產(chǎn)過程中,當(dāng)fCaO不合格時(shí),總是認(rèn)為窯頭用煤量過少,溫度低,煤灰摻入量少。于是便增加窯頭用煤量,試圖以此來提高燒成帶溫度,有時(shí)甚至出現(xiàn)窯頭用煤量與分解爐用煤量倒置的現(xiàn)象,造成系統(tǒng)溫度偏高,窯尾溫度達(dá)到1 200℃,C5級(jí)筒出口溫度≥500℃,窯尾廢氣中CO含量高,直接威脅預(yù)熱器的安全運(yùn)行。

  對(duì)于回轉(zhuǎn)窯來說,它的容積熱力強(qiáng)度是有一定限度的。當(dāng)容積熱力強(qiáng)度已到極限時(shí),增加窯頭用煤量,會(huì)造成煤粉不完全燃燒,窯內(nèi)還原氣氛加劇,窯頭溫度進(jìn)一步降低。當(dāng)窯溫較低時(shí),再多加煤反而更解決不了問題,因燃燒速度與溫度有關(guān),多加煤會(huì)造成火焰黑火頭長(zhǎng),火焰溫度低,窯尾溫度過高。還會(huì)引起窯內(nèi)還原氣氛加重,結(jié)長(zhǎng)厚窯皮,造成預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵塞,從而使工藝系統(tǒng)進(jìn)一步惡化,熱工制度紊亂。

  1.2 燃燒器火力不集中

  我公司燃燒器的中心位于回轉(zhuǎn)窯端面第四象限(+30mm,-30mm),伸入窯內(nèi)300mm(見圖1)。在調(diào)整燃燒器的過程中,其具體位置固定不變,只調(diào)整內(nèi)外風(fēng)閥門開度及內(nèi)外筒間隙。內(nèi)風(fēng)為旋流風(fēng),增加內(nèi)風(fēng)火焰粗短;外風(fēng)為軸流風(fēng),增加外風(fēng)火焰細(xì)長(zhǎng);內(nèi)外筒間隙正常生產(chǎn)時(shí)調(diào)整范圍為15mm--30mm,間隙越小火焰短,為超強(qiáng)火焰。間隙越大火焰長(zhǎng)。另外,內(nèi)外筒間隙的調(diào)整對(duì)火焰形狀的影響特別大,調(diào)整不當(dāng)容易燒毀窯皮及耐火磚。

  在試生產(chǎn)期間,內(nèi)風(fēng)風(fēng)閥臆40%,外風(fēng)風(fēng)閥≥80%,內(nèi)外筒間隙30mm,火焰粗長(zhǎng),火力不集中,又不敢大幅度調(diào)整間隙。燃燒器與煤質(zhì)適應(yīng)上沒有大膽嘗試(煤的低位發(fā)熱量為20 900kJ/kg)。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí),熟料欠燒,fCaO高達(dá)3.0,熟料立升重約1 100g/L。

  1.3 熟料結(jié)粒過大

  在試生產(chǎn)期間,由于窯頭用煤量太大,窯速低,窯尾溫度過高,導(dǎo)致液相提前出現(xiàn),物料發(fā)黏形成大塊,致使在燒成帶無法燒透,造成出窯熟料結(jié)粒不均。

1.4 窯系統(tǒng)用風(fēng)不當(dāng)

  (1)窯尾縮口閘板尺寸不合適,物料噴騰效應(yīng)差,有落料現(xiàn)象,入窯內(nèi)物料出現(xiàn)溫差,加劇結(jié)?,F(xiàn)象的發(fā)生同時(shí)也加重了窯內(nèi)的熱負(fù)荷。

  (2)為避免預(yù)熱器溫度高,不能拉大風(fēng),則易導(dǎo)致預(yù)熱器內(nèi)積料,當(dāng)溫度堯風(fēng)量波動(dòng)較大時(shí),積料突然塌落,竄入窯內(nèi),破壞窯內(nèi)熱工制度。

  (3)篦冷機(jī)的風(fēng)量偏低且風(fēng)量不穩(wěn),篦速和喂料的關(guān)系掌握不好,料層厚度不能有效控制。風(fēng)量主要通過窯和三次風(fēng)管兩個(gè)管道導(dǎo)入預(yù)熱器,兼顧分解爐內(nèi)煤的完全燃燒和噴騰效應(yīng)的產(chǎn)生,一味強(qiáng)調(diào)某一方面,結(jié)果都會(huì)適得其反。

2 解決措施

  2.1 解決煤粉燃燒問題

  (1)提高進(jìn)廠煤的發(fā)熱量,調(diào)整頭煤堯尾煤比例,逐漸降低窯頭用煤量,增加分解爐用煤量;使入窯物料的表觀分解率控制在95%以上,減少窯內(nèi)的熱負(fù)荷。

  (2)降低篦冷機(jī)篦速,采取厚料層操作,努力提高了二次風(fēng)溫和三次風(fēng)溫,使煤粉的燃燒更加充分,燒成帶熱力更加集中。

2.2 調(diào)整燃燒器參數(shù)

  調(diào)整內(nèi)外風(fēng)的關(guān)系,使窯內(nèi)火焰形狀與火焰長(zhǎng)度控制在合理的范圍內(nèi),以保證窯內(nèi)的熱力強(qiáng)度。經(jīng)反復(fù)研究與試驗(yàn),對(duì)燃燒器進(jìn)行了大幅度的調(diào)整,內(nèi)風(fēng)風(fēng)閥80%,外風(fēng)風(fēng)閥90%,內(nèi)外筒間隙15mm,火焰細(xì)短,火力集中,火焰活潑有力。窯的喂料量可達(dá)240t/h (設(shè)計(jì)喂料量206t/h),fCaO均在1.0左右,熟料立升重1 350±75g/L。

2.3 解決結(jié)粒問題

  (1) 優(yōu)化操作參數(shù),嚴(yán)格控制C1級(jí)筒出口溫度在840±10℃,分解爐出口溫度870±10℃,窯尾溫度1 000±50℃。

  (2)嚴(yán)格控制生料中粉煤灰的摻加量,控制入窯生料Al2O3含量。

  (3)在生產(chǎn)過程中,采用野薄料快燒冶的操作方法,在窯系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下盡量提高窯速,窯速由原來的2.60r/min提高到3.50r/min

  (4)實(shí)踐證明,所采取的措施是有效的。熟料結(jié)粒細(xì)小均齊,直徑大部分臆3cm,直徑≥10cm的幾乎沒有,熟料顏色發(fā)亮堯致密堯強(qiáng)度高。

2.4 調(diào)整窯堯爐用風(fēng)比例

  適當(dāng)調(diào)整窯堯爐用風(fēng)比例及相關(guān)參數(shù)。三次風(fēng)閥門堯窯尾縮口閘板調(diào)節(jié)以保持窯爐用風(fēng)比例適宜,窯內(nèi)通風(fēng)適當(dāng)為原則;總排風(fēng)量調(diào)節(jié)根據(jù)喂料量大小,以滿足生料懸浮需要和煤粉燃燒需要,保持適宜窯堯爐過??諝庀禂?shù)為原則。通過采取上述措施后,欠燒料得到了較好的控制,窯系統(tǒng)熱工制度趨于穩(wěn)定,熟料質(zhì)量和水泥質(zhì)量穩(wěn)步提高,熟料3天抗壓強(qiáng)度達(dá)32MPa以上。

  摘自《中國(guó)水泥》

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