窯后結(jié)圈的原因分析及處理

  我廠1000t/d熟料生產(chǎn)線主要由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)的TDF型分解爐、單系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器、Φ3.2m×50m回轉(zhuǎn)窯及TC-836篦式冷卻機(jī)組成。自2007年2月以來(lái),窯后頻繁發(fā)生結(jié)圈、結(jié)球的工藝事故,現(xiàn)將原因分析及解決措施介紹如下,供同仁參考。

  1  結(jié)圈情況
  
2007年3月19日最為嚴(yán)重,窯前返火,窯尾有漏料現(xiàn)象,無(wú)法操作煅燒,迫使停窯處理。從窯內(nèi)看,主窯皮長(zhǎng)達(dá)22m,副窯皮長(zhǎng)到窯尾,35~37m處形成后結(jié)圈,結(jié)圈最小孔洞呈不規(guī)則狀,直徑約l.5m,進(jìn)窯觀察該圈明顯分為兩層,且層次明確、清晰,第一層厚約150mm,呈黃白色,第二層厚約460mm,呈黑色,圈體非常致密。對(duì)圈體取樣分析見(jiàn)表1。

表1    圈體取樣分析結(jié)果

 

化學(xué)成分,%

率值

樣品

燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 K2O Na2O合計(jì)Na當(dāng)量fCaO

KH    SM   AM

一層

0.90 21.25 4.75 3.12 61.56 1.64 2.63 1.43 0.40 97.6   1.34  14.25

0.88  2.70 1.52

二層

0.18 23.38 5.33 3.33 57.27 1.64 0.87 0.63 0.20 92.83 0.61  0.4

0.72  2.70 1.60

  從表l可以看出,第一層硫堿含量較高,是硫堿圈,第二層明顯是煤粉圈,熟料液相出現(xiàn)過(guò)早、過(guò)多導(dǎo)致結(jié)圈。

  2  原因分析
  
(1)由于2006年煤價(jià)不斷上漲,加之公路運(yùn)輸距離遠(yuǎn),為了降低成本,采用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤煅燒,煤質(zhì)下降,灰分高,揮發(fā)分低,發(fā)熱值低,煤工業(yè)分析如表2、3。實(shí)際生產(chǎn)中,煤可燃性差,煤粉燃燒不完全,大量煤灰不均摻入生料中,液相在窯后面提前出現(xiàn),而未燃盡的煤灰產(chǎn)生沉積及液相的提前出現(xiàn)結(jié)圈。

  (2)2007年以來(lái),由于機(jī)械原因,高溫風(fēng)機(jī)l號(hào)軸與密封圈強(qiáng)烈摩擦,產(chǎn)生局部高溫,使軸側(cè)曲,水平振動(dòng)最高達(dá)6.4mm/s。為了降低振動(dòng),不得不降低高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,由原來(lái)的1130r/min降至l060r/min,有時(shí)更低,嚴(yán)重影響了窯內(nèi)通風(fēng),加上煤質(zhì)又差,更多的窯頭燃燒不完全的煤粉沉積在窯后燃燒,使窯內(nèi)后部溫度升高,液相量增加,加速了窯后結(jié)圈的形成。

    (3)為了處理窯后結(jié)圈,我廠在迫不得已的情況下停窯燒后圈,由于煤質(zhì)差,二、三次風(fēng)溫低,燃料不完全或未燃燒的煤粉落在圈上及圈后的積料上,不斷燃燒,造成物料發(fā)粘,不但圈未燒掉,反而越結(jié)越厚,這也是第一層圈形成的主要原因。

    (4)我廠石灰石礦點(diǎn)較多,且含土量較大,石灰石所占比例在92%左右,石灰石堆廠又小,均化不好,出磨生料質(zhì)量不盡理想,生料三率值合格率較低,物料成分波動(dòng)大,操作更難控制。

  3  解決措施
  
(1)加強(qiáng)原煤進(jìn)廠和煤粉制備過(guò)程中的管理,煤粉細(xì)度一定控制在80μm篩篩余30%以下,水分控制在1.5%以下。在操作過(guò)程中,適當(dāng)提高篦冷機(jī)料層,一般控制在500~600mm左右,使二次風(fēng)溫從880℃左右提高到945℃,以加強(qiáng)煤的燃燒,并開(kāi)大內(nèi)風(fēng),內(nèi)外風(fēng)比例由原來(lái)的6:4調(diào)為7:3,提高窯前溫度,保證煤粉燃燒完全。

  (2)在停窯打圈期間,鉗工更換高溫風(fēng)機(jī)新軸承,同時(shí)修理密封圈,開(kāi)啟后,高溫風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常,徹底解決了窯內(nèi)通風(fēng)不夠的問(wèn)題。

  (3)嚴(yán)格控制頭、尾煤比例,穩(wěn)定在4:6,防止窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛,導(dǎo)致窯內(nèi)煤粉燃燒不充分。

  (4)根據(jù)石灰石礦含土量大的特點(diǎn),在石灰石進(jìn)料處架篩網(wǎng),對(duì)石灰石進(jìn)行篩土處理。嚴(yán)格物料堆放作業(yè)程序,提高物料的預(yù)均化效果,避免由于石灰石波動(dòng)大而引起生料化學(xué)成分波動(dòng)。

  (5)當(dāng)煤質(zhì)差,SiO2、MgO較高時(shí),結(jié)圈后嚴(yán)禁干燒窯。

  (6)三個(gè)班統(tǒng)一操作方法,穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度。在保持喂料喂煤均勻、加強(qiáng)物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速,采取薄料快轉(zhuǎn),嚴(yán)禁慢窯大料,提高快轉(zhuǎn)率,抑制窯后結(jié)圈。

  4 效果
  
通過(guò)采取以上措施,我廠再也沒(méi)發(fā)生過(guò)窯后結(jié)圈事故,而且產(chǎn)、質(zhì)量較好,2007年4月份熟料生產(chǎn)30744t,fCaO平均0.76%。

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