談Φ2.5m×40m立筒預(yù)熱器窯結(jié)圈成因與防治措施
1、結(jié)圈原因
1.1 入窯生料成分波動(dòng)大
由于出磨生料成分波動(dòng)大,標(biāo)準(zhǔn)偏差很大,入窯前又沒有必要的均化設(shè)施,這樣入窯生料合格率低,時(shí)常是相鄰兩個(gè)樣的CaO波動(dòng)1%~2%,超出控制指標(biāo)±0.3%的2~3倍,導(dǎo)致生料易燒性差。 美國(guó)K·E帕雷和J·J瓦得爾用生料易燒性系數(shù)表示生料易燒程度。易燒性系數(shù)為
用我廠結(jié)圈前一周內(nèi)的入窯生料來計(jì)算生料的易燒性系數(shù)(見表1)。
表1 結(jié)圈前一周內(nèi)的生料情況
生產(chǎn)實(shí)踐證明,易燒性系數(shù)波動(dòng)值不超過1.0時(shí),不會(huì)造成易燒性的重大變化;大于2.0時(shí),在易燒性上已有明顯反應(yīng);超過3.0時(shí),則必須調(diào)整燃料用量,以應(yīng)付燒成帶中發(fā)生的較大變化。反映在回轉(zhuǎn)窯煅燒上,物料時(shí)而難燒,時(shí)而易燒。遇到高飽和比料時(shí),窯內(nèi)物料松散,不易燒結(jié)。窯頭感到“吃火”,出窯熟料fCaO高,迫使操作上提高溫度,降低窯速;遇到低飽和比料時(shí),窯操作不能及時(shí)調(diào)整,窯內(nèi)物料發(fā)粘,稍有不慎,就形成長(zhǎng)厚窯皮,進(jìn)而產(chǎn)生結(jié)圈。
1.2 易揮發(fā)組分的影響
結(jié)圈料的化學(xué)成分和正常熟料化學(xué)成分分析見表2。
表2 結(jié)圈料和正常熟料化學(xué)成分(%)
由表2可以看出,結(jié)圈料中CaO+Al2O3+Fe2O3+SiO2含量低,其它易揮發(fā)成分R2O和SO3含量多。這些易揮發(fā)組分在熟料煅燒過程中先后分解、氣化和揮發(fā),在窯尾溫度降低到750℃以下一定程度時(shí),就凝聚粘附于生料顆粒表面,在窯后部結(jié)成硫堿圈。
另一方面,熟料中的堿首先和硫結(jié)合成硫化物,多余的堿再和熟料礦物反應(yīng)形成固熔體,這類固熔體很容易和CaSO4反應(yīng)生成硫堿,難以吸收CaO形成C3S,導(dǎo)致fCaO增多,從結(jié)圈前的熟料物理性能上看,這類熟料3d強(qiáng)度高,但28d強(qiáng)度增進(jìn)率低。
1.3 火焰形狀的影響
1.3.1 煤粉的影響
煤粉的灰分、揮發(fā)分含量對(duì)火焰形狀影響很大,煅燒過程煤質(zhì)變化掌握不準(zhǔn),細(xì)度不及時(shí)調(diào)整,這樣不能控制煤粉著火速度和燃燒速度,不能適應(yīng)來料的變化,也易產(chǎn)生結(jié)圈。
1.3.2 風(fēng)的影響
在煤質(zhì)不變的情況下,若提高一次風(fēng)速和風(fēng)量,二次風(fēng)溫又不太高,則煤粉一出噴煤嘴立即著火,燒成帶縮短,火焰高溫部分集中,在燒成帶前端易產(chǎn)生前圈。
1.3.3 噴煤嘴的影響
在噴煤嘴口徑不變的前提下,其平頭長(zhǎng)度和拔哨角度,對(duì)煤粉燃燒速度和火焰形狀影響較為明顯,平頭過長(zhǎng),火焰惰性較大,易結(jié)后圈。我廠熟料時(shí)常是表面粗糙,容重高,28d抗壓強(qiáng)度倒縮,這一點(diǎn)也說明是長(zhǎng)焰低溫煅燒造成的。
1.4 操作的影響
1.4.1 窯轉(zhuǎn)速慢
根據(jù)物料在窯內(nèi)運(yùn)動(dòng)機(jī)理,在其煅燒條件相同的情況下,物料運(yùn)動(dòng)太慢也易結(jié)圈。因?yàn)槲锪虾鸵r料之間的溫度差相對(duì)減少,使粘掛上去的窯皮被移動(dòng)著的物料沖刷下來的可能性較小,因而造成厚窯皮以至惡化成后圈。我廠窯速控制偏低,也是結(jié)圈的原因之一。
1.4.2 生料喂入量不均勻
入窯生料喂入量多少,是保證正常操作的必要條件。我們知道結(jié)圈的原因歸根結(jié)底是由于溫差原因引起的。如果喂入量不均勻,會(huì)造成窯溫和火焰長(zhǎng)短的變化,從而破壞熱工制度的穩(wěn)定。
2、措施
2.1 穩(wěn)定入窯生料
在現(xiàn)有的工藝條件下,加強(qiáng)配料管理多庫(kù)搭配放料,再是進(jìn)廠石灰石分質(zhì)堆放,分質(zhì)破碎入原料庫(kù),再搭配入倉(cāng)粉磨,保證配料秤配料準(zhǔn)確,從而保證生料易燒性系數(shù)波動(dòng)范圍小。
2.2 減少原、燃材料有害成分
嚴(yán)格把住原燃材料質(zhì)量,不允許不合格原材料入廠,減少易揮發(fā)成分。再是將電收塵回粉一部分用于水泥配料,放入水泥倉(cāng)中,以減少有害成分循環(huán)。
2.3 控制火焰形狀
為了控制火焰形狀,可以采取如下措施:使風(fēng)、煤混合均勻,以控制一定的火焰長(zhǎng)度;改變平頭和拔哨角度;減少一次風(fēng)量等。
2.4 控制煤粉細(xì)度
由于我廠煤揮發(fā)分偏低,利用R=(1-0.01Aar-0.0011War)×0.5Var來確定煤粉細(xì)度,我廠煤粉細(xì)度控制在8%~10%,以前控制12%~15%(0.08mm方孔篩篩余)。
2.5 統(tǒng)一操作,穩(wěn)定熱工制度
提高窯運(yùn)轉(zhuǎn)率,控制生料喂入量均勻,及時(shí)處理長(zhǎng)窯皮和圈根,控制風(fēng)、煤、料匹配。窯轉(zhuǎn)速控制在1.5~1.9r/min,以前慢時(shí)都控制在小于1.5r/min。
3、效果
通過采取以上措施,改變了一些參數(shù)(見表3),結(jié)圈次數(shù)減少了,降低了維修費(fèi)用。操作工水平提高了,適應(yīng)了物料的變化,同時(shí)熟料的產(chǎn)、質(zhì)量都有很大提高。
表3 解決結(jié)圈前后參數(shù)變更情況
總之,回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈原因是多方面的,只要是在生產(chǎn)過程中不斷總結(jié),是可以避免結(jié)圈的。
參考文獻(xiàn)
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