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鵬飛回轉(zhuǎn)窯:欠燒料成因及處理
2011-11-10 10:48:01

某公司4.3m×64m帶五級雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器和N-MFC分解爐的回轉(zhuǎn)窯,設(shè)計轉(zhuǎn)速為0.40--3.96r/min,設(shè)計產(chǎn)量3 000t/d,配用丹麥史密斯公司四通道DBC型多福樂燃燒器。在試生產(chǎn)期間,當回轉(zhuǎn)窯達到設(shè)計產(chǎn)量時,系統(tǒng)溫度偏高控制時熟料還欠燒,迫不得已降低喂料量。當fCaO合格時,再增加喂料量至設(shè)計產(chǎn)量,又出現(xiàn)欠燒料。周而復(fù)始,嚴重影響著回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量,始終不能使系統(tǒng)進入良性循環(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。

  1.1 窯頭用煤量太大,溫度偏低在生產(chǎn)過程中,當fCaO不合格時,總是認為窯頭用煤量過少,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,窯尾溫度達到級筒出口溫度≥500℃,窯尾廢氣中CO含量高,直接威脅預(yù)熱器的安全運行。

  對于回轉(zhuǎn)窯來說,它的容積熱力強度是有一定限度的。當容積熱力強度已到極限時,增加窯頭用煤量,會造成煤粉不完全燃燒,窯內(nèi)還原氣氛加劇,窯頭溫度進一步降低。當窯溫較低時,再多加煤反而更解決不了問題,因燃燒速度與溫度有關(guān),多加煤會造成火焰黑火頭長,火焰溫度低,窯尾溫度過高。還會引起窯內(nèi)還原氣氛加重,結(jié)長厚窯皮,造成預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵塞,從而使工藝系統(tǒng)進一步惡化,熱工制度紊亂。

  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)火焰細長;內(nèi)外筒間隙正常生產(chǎn)時調(diào)整范圍為15mm--30mm,間隙越小火焰短,為超強火焰。間隙越大火焰長。另外,內(nèi)外筒間隙的調(diào)整對火焰形狀的影響特別大,調(diào)整不當容易燒毀窯皮及耐火磚。

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  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,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)。當回轉(zhuǎn)窯達到設(shè)計產(chǎn)量時,熟料欠燒,fCaO高達3.0,熟料立升重約1 100g/L。

  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)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)生同時也加重了窯內(nèi)的熱負荷。

  (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,當溫度堯風(fēng)量波動較大時,積料突然塌落,竄入窯內(nèi),破壞窯內(nèi)熱工制度。

  (3)篦冷機的風(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,一味強調(diào)某一方面,結(jié)果都會適得其反。

  (1)提高進廠煤的發(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)的熱負荷。

  (2)降低篦冷機篦速,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。

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

  (1) 優(yōu)化操作參數(shù),嚴格控制C1級筒出口溫度在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)實踐證明,所采取的措施是有效的。熟料結(jié)粒細小均齊,直徑大部分臆3cm,直徑≥10cm的幾乎沒有,熟料顏色發(fā)亮堯致密堯強度高。

  適當調(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天抗壓強度達32MPa以上。

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