预分解窑精细化操作
5000t_d熟料生产线预分解窑的精细操作

以下二方面:一是要针对不同煤质、不同窑况,对喷 煤管位置进行合理动态调整,以保持合适的火焰;二 是必须合理进行篦冷机操作,保持稳定的二、三次风 温及风量,同时兼顾窑的操作。 1.2 窑内热工制度的影响因素
我们知道,影响窑外分解窑热工制度的可变因 素较多。除风、煤、料和窑速外,全系统的阻力变化、 入分解炉的三次风温和风量的变化、三次风阀的开 度、预热器及下料管的结皮,以及冷却机内料层厚度 及冷却风量等,都将会影响预分解窑内热工制度的 稳定,继而影响烧成系统的正常操作。
操作中,对上述因素如果分析判断不准,操作调 整不正确或不及时,全系统的热工制度很快就会遭 到破坏并影响窑的正常运行,继而影响熟料产质量 和系统的能耗指标。所以对于窑外分解窑的操作, 应该掌握从预热器、分解炉、回转窑到篦冷机整个系 统中的温度、压力的变化情况,并对某个系统出现的 不合理现象,能进行正确的分析判断,熟练掌握系统 的所有操作技巧,合理调节,使之尽快的恢复正常。 1.3 常规的操作技术
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2010 年第 4 期
陈 民,等:5 000 t/d 熟料生产线预分解窑的精细操作
生产技术
控制窑内物料填充率在合适范围内(通常为 8%~ 13%)。此外,窑系统操作过程中,还有很重要的一 点就是控制好窑及分解炉的平衡,使这两个既相对 独立又密切相关的热工系统单元能够各司其职、合 理匹配。
摘 要:以某 50000 t/d 熟料生产线烧成系统为例,简要概括了其操作原则和常规操作技术,详细介绍了点火升温及挂窑皮的 操作技术、预分解窑的精细操作、燃烧器的使用与调整和篦冷机的安全操作。最后提出了对生产线的精细化操作和精细化管 理概念以及具体措施。 关键词:50000 t/d 熟料生产线;热工制度;操作原则;精细化管理 Elaborate operation of the precaliciner kiln of 5000t/d clinker production line Chen Min1,2, Jiang Zhonghua1,2(1.Jinan University Building Material Science and Engineering, Jinan, Shandong, 250022) Abstract: Taking the firing system of a 50000 t/d clinker production line for example, introduced the operation principle and general op⁃ eration technology. And the ignition and coating adhering operation, elaborate operation of the precaliciner kiln, burner using and ad⁃ justing, and safe operation of the grate cooler were introduced in detail. Finally, elaborate operation of the production line and elaborate management and the measures were put forward. Key words: 5000t/d clinker production line; thermal system; operation principle; elaborate management
预分解窑生产技术与操作

预分解窑生产技术与操作一预分解窑是由悬浮预热器、分解炉、回转窑、蓖冷机组成的一个预分解窑系统。
二旋风预热器的工作原理:生料粉喂入连接第一级和第二级旋风筒的气流管道,悬浮于热烟气中,同时进行热交换,然后被热烟气带进Ⅰ级双旋风筒,在旋风筒内旋转,产生离心力,生料粉在离心力和重力作用下与烟气分离,沉降到锥体而后落入连接Ⅱ、Ⅲ级筒之间的气流管道内,又悬浮于烟气中进行第二次热交换,以后顺次进入Ⅲ、Ⅳ级筒之间的通气管道,最后进入窑尾废气上升管道,进行最后一次热交换,被烟气带进Ⅳ级旋风筒,物料在Ⅳ级旋风筒内与热废气分离,沉降到筒锥体部分,最后由锥体下部斜管喂入回转窑内,继续碳酸钙的分解并煅烧成孰料。
三预分解窑的特点:一是在结构方面,它是在悬浮预热窑的悬浮预热器与回转窑之间,增设了一个分解炉,承担了原来在回转窑内进行碳酸盐分解任务;二是热工方面,分解炉是预分解窑系统的第二热源,将传统上全部由窑头加入燃料的做法,改变为少部分从窑头加入,大部分从分解炉内加入,从而改善了窑系统内的热力分布格局;三是工艺方面,孰料煅烧过程中耗热最多的碳酸盐分解过程,移至分解炉内进行之后,由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化,使孰料煅烧工艺更完善。
四回转窑窑体结构:回转窑是孰料煅烧系统中的主要设备,它是由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置以及密封等装置组成。
五一次风的作用:煤粉借助一次风的风力自窑喷煤管喷入窑内,一次风不但对煤粉起输送作用,同时还供给煤的挥发分燃烧所需的氧气。
二次风的作用:二次风先经过冷却机与孰料进行换热,孰料被冷却的同时,二次风被预热到400-800摄氏度(目前国内只能达600摄氏度左右),在入窑供燃料燃烧。
六窑外分解系统是由预热器系统(简称SP)、分解炉和回转窑所组成。
其生产流程,按物料流向顺序,生料由提升设备运至预热器,经过四级旋风筒后,进入分解炉,在分解炉内经过加热分解后,在进入第五级旋风预热器,继续进行分解并收集下来,进入回转窑内,分解炉处于四、五级预热器之间;窑外分解系统气体流动过程比较复杂,燃料由窑头和分解炉两处喷入,分解炉的二次空气是来自冷却机的热风,两路烟气在分解炉会合后向预热器的上部运动与料流换热。
预分解窑操作体会(精简版)

预分解窑操作体会预分解窑操作体会预分解窑操作体会]在水泥厂中,烧成车间相对而言要比其他车间复杂得多,预分解窑操作体会。
这主要是孰料烧成有严格的热工制度,要求风、煤、料、窑速进行合理匹配,出现异常情况要及时调整。
否则,短时间内影响一点产量事小,如果处理不当还会出现红窑或预分解系统堵塞等问题。
通过生产实践体会到,当一个好的操作员,既要解决在中控窑操作自如,判断正确、果断,又要解决好现场出现的实际问题,实属不易。
下面就预分解窑的操作谈一些体会,供大家参考。
1、看火操作的具体要求1)作为一名回转窑操作员,首先要学会看火。
要看火焰形状、黑火头长短、火焰温度及是否顺畅有力,要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少,要看烧成带窑皮的平整度和厚度等。
2)操作预分解窑窑坚持前后兼顾,要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑,要提高窑的快转率。
在操作上,要严防大起大落、顶火逼烧,要严禁跑生料或停窑烧。
3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中2和含量变化和全系统热工制度的变化。
要确保燃料的完全燃烧,减少黄心料。
尽量使熟料结粒细小均齐。
4)严格控制熟料F-a含量小于1.5℅,立升重波动±g/L 以内。
5)在确保孰料产量的前提下,保持适当的废气温度,缩小波动范围,降低燃料消耗。
6)确保烧成带窑皮平整,厚薄均匀,坚固。
操作中要努力保护好窑衬,延长安全运转周期。
2、预热器系统的调整2.1撒料板的调节撒料板一般都置于旋风筒下料的底部。
经验告诉我们,通过排灰阀的物料都是成团的,一股一股的。
这种团状或股状物料,气流不能带起而直接入旋风筒中造成短路。
撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开,是物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。
在预热器系统中,气流与均匀分散物料间的传热主要在管道内进行的。
尽管预热器系统的结构形式有较大的差别,但下面一组数据基本相同。
一般情况下,旋风筒进出口气体温度之差在℃左右,出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。
预分解窑操作体会

预分解窑操作体会1、看火操作的具体要求1)作为一名回转窑操作员首先要学会看火要看火焰形状、黑火头长短、火焰温度及是否顺畅有力要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少要看烧成带窑皮的平整度和厚度等2)操作预分解窑窑坚持前后兼顾要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑要提高窑的快转率在操作上要严防大起大落、顶火逼烧要严禁跑生料或停窑烧3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化要确保燃料的完全燃烧减少黄心料尽量使熟料结粒细小均齐4)严格控制熟料FCaO含量小于1.5℅立升重波动±50g/L以内5)在确保孰料产量的前提下保持适当的废气温度缩小波动范围降低燃料消耗6)确保烧成带窑皮平整厚薄均匀坚固操作中要努力保护好窑衬延长安全运转周期2、预热器系统的调整2.1撒料板的调节撒料板一般都置于旋风筒下料的底部经验告诉我们通过排灰阀的物料都是成团的一股一股的这种团状或股状物料气流不能带起而直接入旋风筒中造成短路撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开是物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中在预热器系统中气流与均匀分散物料间的传热主要在管道内进行的尽管预热器系统的结构形式有较大的差别但下面一组数据基本相同一般情况下旋风筒进出口气体温度之差在20℃左右出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右这说明在旋风筒中的物料与气体的热交换是微乎其微的因此撒料板将物料散开程度的好坏决定了生料的受热面积的大小直接影响热交换效率撒料板的角度太小物料分散不好不好;反之板易被烧坏而且大股物料下塌时由于管路截面较小容易产生堵塞与此同时注意观察各级旋风筒进出口温度差直至调到最佳位置2.2排灰阀平衡杆角度及其配重的调整预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀一般情况下排灰阀摆动的频率越高进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀气流短路的可能性就越小排灰阀摆动的灵活成都主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重根据经验排灰平衡杆应在水平线一下并与水平线之间的夹角小于30度有人做过计算最好能调到15度左右因为这时平衡杆和配重的重心唯一变化很小而且翻版阀开度增大上述重心和阀板传动间距同时增大力矩增大阀板复位所需的时间缩短排灰阀摆动的灵活程度可以提高至于配重应在冷态时初期调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来一松手就复位热态时只需随个别排灰阀作微量调整即可2.3压缩空气防堵吹扫装置吹扫时间的调整预热器系统中每级旋风筒根据其位置、内部温度和物料性能不同在锥体一般设有1~3圈压缩空气防堵吹扫装置空气压力一般控制在0.6~08MPA系统正常运行时由计算机定时进行自动吹扫吹扫时间可以根据需要人为设定一般为每隔20分钟左右整个系统自动轮流吹扫一遍每级旋风筒吹扫3~5秒当预热器系统压力波动较大或频繁塌料等异常情况时随时可以调整吹扫时间间隔甚至可以定在某一级旋风筒上进行较长时间的连续吹扫当然无异常时不应该采取这种吹扫方式因为吹入大量的冷空气将会破坏系统的正常的热工制度降低热效率增加热耗3、新窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法新窑耐火衬料烘干结束后一般可以继续升温进行投料运行但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动大升温速率太高则最好将火熄灭待冷却后进行系统内部检查如果发现耐火衬料大面积剥落则必须进行修补甚至更换3.1窑头点火升温3.1.1窑头点火现代化的预分解窑窑头都采用三通道或四通道燃烧器喷嘴中心都设有点火装置新窑第一次挂窑皮最好采用轻柴油点火因为这样点火有煤混合燃烧用煤量少煤粉燃尽率高如果用木材点火火焰温度低初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降而且木材燃烧后留下大量木灰这些煤灰和木灰在高温作用下被烧熔粘挂耐火砖表面不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮窑头点火一般用油的面纱包邦在点火棒上点燃后置于喷嘴的下方随后喷油待窑内温度稍高一些后开始喷少量的煤粉待火焰稳定、棉纱包快燃尽时抽出点火棒以后随着用煤量的增加火焰的稳定程度提高逐渐减少轻柴油的喷入量直至全部取消在此期间窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升在RSP型分解炉上为使RSP型分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧窑头点火前应将2个C4旋风筒排灰阀杆吊起这样窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管入C4旋风筒对涡流分解室起到预热升温的作用3.1.2升温曲线和转窑制度图1曲线表示系统从冷态点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、C5出口温度以及不同温度段的转窑制度3.2投料挂窑皮当预热器丛分预热窑尾温度达950度左右这时分解炉涡流分解室可达650~700度窑头火砖开始发亮发白时早先喂入的几吨生料也即将进入烧成带这时窑头留火待料保持烧成带有足够的温度并将吊起的2个C4排灰阀复原三次风管阀门开至10℅左右打开涡流燃烧室和分解室阀门开始向涡流室喷轻柴油和少量的煤粉当C1出口温度达400~450度时打开置于C1出口至高温风机废气管道的冷风阀门掺入冷风调节废气温度保护高温风机待C5出口温度达900度时适当开达三次风管阀门即可下料喂料量为设计能力的30~40℅喂料后逐渐关闭冷风阀适当加大喂煤量和系统排风量窑以较低的转速(如0.3~06R/MIN)连续运转并开始挂窑皮当系统比较正常分解炉稳定后就可以撒除点火喷油嘴如果烧无烟煤则应适当延长点火喷嘴的使用时间但优良可以减少一对无烟煤起助燃作用挂好窑皮时延长烧成带火砖寿命提高回转窑运转率的重要环节其关键是掌握火候待生料到达烧成带及时调整燃料量和窑速确保稳定的烧成带温度窑速与喂料量相适应十粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固挂窑皮期间严防烧成带稳定巨变温度太高挂上的窑皮易被烧垮生料易烧流在窑内推车会严重磨蚀耐火砖;温度降低会跑生料形成疏松夹心窑皮极易塌落影响窑皮质量挂窑皮时间一般为3~4个班窑皮挂到一定程度以后生料量可以3~5T/H的速度增加直至100℅的设计能力窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大3.3冷却机的操作1)挂窑皮初期窑产量很低待熟料开始入冷却机时再启动蓖床但蓖速一定要慢使熟料在蓖床上均匀散开并保持一定的料层厚度2)以设定冷却风量为依据使蓖下压力接近设定职注意避免冷却机阀门开度太大否则吹穿料层造成短路3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象漏风严重时可以暂时停拉链机使吉内积攒一定的细料以提高料封效果4)操作中如发现蓖板翘起或脱落要及时处理严防蓖板掉入熟料熟料破碎机造成严重的事故3.4三次风管阀门的调节1)分解炉点火时三次风温度很低因此打开电动高温蝶阀时宜小且缓慢以避免分解室温度骤降给点火带来困难2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度以满足他们所在位置管道阻力的差异当生料喂料量达到设计产量的80%左右时使总阀门开度达70~100%3.5系统的温度的控制从投料挂要皮到窑产量达设计能力之前烧成系统热耗一般都比较高因此系统温度可比正常值偏高控制:1)窑尾温度:1000~1050度;2)分解炉混合室出口温度:900度;3)c1出口废气温度:350~400度;3.6废气处理系统的操作1)系统投料之前一般增湿塔不喷水但出口废气温度≦250度以免损坏电收尘器的极板和壳体2)增湿塔投入运行后注意塔底窑灰水分严防湿底3)待烧成系统热工制度基本稳定后电除尘器才能投入运行并控制电除尘器入口废气CO含量在允许范围内4、窑皮的影响因素4.1生料化学成分所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程因此熟料烧成液相量的多少、液相量粘度的高低直接影响窑皮的形成而生料化学成分直接影响液相量及其粘度以前湿法窑人们主张挂窑皮期间的生料N值是当地偏低一些而KH饱和适当偏高一些但对于预分解窑目前窑头使用三风道或四风道燃烧器回转窑正常时一次风量少二次风温度有很高因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑如果降低N值液相量相应增加物料容易烧流挂上的窑皮不吃火容易脱落所以都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好4.2烧成温度和火焰的控制挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外还要有适当的温度气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差一般控制在正常生产时的烧成温度掌握熟料结粒细小均齐不烧大块更不能烧流严禁跑生料升重控制在正常生产指标内要保持烧成带温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固4.3喂料量和窑速为了使窑皮挂的坚固、均匀、平整温度窑内热工制度是先决条件挂窑皮期间稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的喂料量过多或窑速过快窑内温度就不容易。
预分解窑操作讲议解析

预分解窑操作讲议序言随着我国水泥工业结构调整的继续深入,基本实现了以质量的提高代替数量的增长,有效降低资源和能源的消耗,从而实现中国水泥工业的可持续发展。
这些行业政策的制定及实施,大大有利于以生产高强度等级水泥为主、规模效益显著的新型干法水泥企业的发展,同时促进了预分解窑技术的发展。
就从过去的10年到现在来看,无论是从设计方面,还是从实际生产中都能体现出新型干法水泥技术的进步和发展。
第一章预分解窑发展与现状1.我国20世纪50年代开始研发悬浮预分解窑(旋风、立筒预分解窑)例:2.我同20世纪70年代开始研发预分解窑3.我圈20世纪80年代末江西2000T/D预分解窑建成投产际志着水泥工业的重大突破4.我国20世纪90年代中期预分解窑迅猛发展第二章水泥熟料烧成基本知识笫一节水泥熟料的主要矿物组成水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙,水泥的主要性能指标与四种矿物的含量密切相关。
硅酸三钙对水泥早期强度起主要作用,硅酸二钙对水泥后期强度的贡献要大于硅酸三钙,铝酸三钙、铁铝酸四钙作为溶剂矿物可降低熟料煅烧温度,有助于硅陵三钙的形成:铝酸三钙对水泥早期强度有一定贡献。
当其含量过高时,会引起水泥的快凝:铁铝酸四钙可降低液相粘度,有利于熟料的煅烧,但含最过高时,会使熟料的烧结范围变窄而不利于熟科的煅烧。
第二节水泥熟料中的非主要矿物氧化镁:由碳酸镁分僻而来,在熟料中呈游离状态,水化很慢,因而影响混凝土的长期强度。
游离氧化钙:水化时,体积大大增加,特别当其成死烧状态时,会引起混凝土或砂浆的损坏。
碱性矿物(氧化钾、氧化钠):主要由粘土质矿物带入,在水泥中存在与混凝土中的骨料起“碱—骨料反应”而影响混凝土的长期强度。
第三节煅烧水泥熟料的基本原理简单说,充分利用回转窑内的空间,把燃料燃烧所产生的热量传递给被煅烧的物料,使物料被加热到所需的温度并停留适当的时间,以完成形成水泥熟料矿物的一系统物理化学变化,最终使物料转变为具有适宜矿物组成和结构的水泥熟料。
5000t/d熟料生产线预分解窑的精细操作

Ke r s 5 0 f l k r r d c inl e t e ma y tm; p r t n p i cp e ea oபைடு நூலகம்a ema a e n ywo d : 0 0 d ci e o u t n ;h r l se o e a i rn i l; l b r t n g me t n p o i s o
及冷却风量等, 都将会影响预分解窑内热工制度的 稳定 , 继而 影 响烧 成 系统的正 常操作 。 操作中, 对上述因素如果分析判断不准 , 操作调
入分 解 炉 的三次 风 温和 风量 的变 化 、 次风 阀 的开 三
预分 解窑 的生产操 作过程 实 际上是一个 系统热
平 衡 与物料 平 衡建 立 的过 程 , 应 确保 烧 成设 备发 并 热 能力 的平 衡稳 定 , 持烧 结 能力 和 预烧 能力 的平 保 衡稳 定 。在操 作过 程 中把握 好预热 ( 1 口温度 ) C 出 、
分解 ( 炉温 C C —C 0 C :、 a O— a + O ) 固相 反 应 、 料 烧 熟 成 ( + a — —CS 这几个 主要工 艺过程 。我公 司 CS C 0 )
5 0 熟料生产线烧成系统的主要 配置有 : 0/ 0 t d 双系 列 五级旋 风 预热器 带 T D分 解炉 , 48 7 S q .mx2 b m回转 窑、 天津 仕名 四通道 喷煤 管 、C型充 气梁 篦冷机 等 , T 现 根据 我们 的生 产 实践 经验 , 该类 规模 窑 系统 的 就
中图分类号 : QI26 T 7.
文献标 识码 : B
3m乘48m预分解窑煅烧油井水泥熟料操作方法

3m乘48m预分解窑煅烧油井水泥熟料操作方法
1、在熟料操作之前,应先进行油井水泥的预分解。
预分解的目的是为了减少熟料操作过程中的温度变化,以保证熟料的质量。
2、在预分解的过程中,应采用3m×48m的预分解窑,将油井水泥砂浆均匀地放入窑内,然后将窑内温度控制在1000℃左右,维持30分钟,使油井水泥砂浆受热均匀,以达到预分解的效果。
3、在预分解结束后,应将油井水泥砂浆取出,然后放入熟料窑中,将温度控制在1450℃左右,维持2小时,使油井水泥熟料完全烧制,以达到熟料操作的要求。
4、在熟料操作结束后,应及时将熟料取出,并进行冷却,以保证油井水泥熟料的质量。
合理使用预分解窑的操作手段

合理使用预分解窑的操作手段--------------------------------------------------------------------------------作者:-江苏邳县水泥厂王玉峰在预分解窑上影响热工制度的可变因素较多。
除风、煤、料和窑速外,系统的通风阻力变化、三次风温和风量的变化、窑尾缩口闸板的开度、冷却机料层厚度及冷却风量的调整等,都会影响预分解窑的正常操作。
对窑况如果分析判断不准,操作调整不正确或不及时,全系统的热工制度很快就会被破坏,影响窑的正常运行。
所以对于操作这种窑,应该掌握从预热器、分解炉、回转窑到冷却机整个系统中的温度和压力的变化情况,并对某个系统出现的不合理现象进行正确的分析判断,熟练掌握并合理使用操作手段,使之尽快地恢复正常。
一、风、煤、料和窑速的合理匹配煤取决于料,风取决于煤,窑速取决于窑内物料的煅烧状况,这是适合于任何一种回转窑煅烧工艺的规律,但对预分解窑来说具有更重要的意义。
它是降低废气和不完全燃烧热损失、达到产量高、质量好的关键。
因此,必须通过调整操作手段使风、煤、料和窑速合理匹配。
1.风的分配对于预分解窑,风不仅要为煤粉燃烧提供足够的氧气,而且要使物料能在预热器中充分悬浮。
正常操作中分解炉和窑头用风的合理分配可通过调整窑尾缩口及三次风闸板开度来实现。
如果调整不当,风的分配不合理,易出现塌料、窜料,降低入窑碳酸钙分解率,加重回转窑的热负荷,影响熟料的产、质量。
若窑尾温度、混合室温度偏低,旋流室上部温度、斜坡温度偏高,分解炉加不进煤,窑尾O2含量低而混合室出口O2含量高时,说明窑内用风量小,分解炉用风量大,此时应关小三次风的闸板开度,使混合室出口O2含量在2%~3%。
若窑尾、混合室温度偏高,而旋流室温度低,混合室出口和窑尾O2含量相差不大,且窑内火焰较长,窑头、窑尾负压较大时,说明窑内通风量过大,而分解炉用风量小,此时应关小窑尾缩口闸板开度,调整窑内通风量。
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也谈预分解窑精细化操作1) 看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力,要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少,要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。
2) 操作预分解窑要坚持前后兼顾,要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑,要提高快转率。
在操作上,要严防大起大落、顶火逼烧,要严禁跑生料或停窑烧。
3) 监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中CO 和O2含量变化和全系统热工制度的变化。
要确保燃料的完全燃烧,减少黄心料。
尽量使熟料结粒细小均齐。
4) 严格控制熟料f-CaO 含量低于1.0,立升重波动范围在:1300±50 以内。
5)在确保熟料产质量的前提下,保持适当的废气温度,缩小波动范围,降低燃料消耗。
6)确保烧成带窑皮完整坚固,厚薄均匀,坚固。
操作中要努力保护好窑衬,延长安全运转周期。
这就是对预分解水泥回转窑窑操的操作要领。
最大的特点,几乎全部是定性描述,毫无可操作性。
没有丰富的操作窑的经验,根本无法理解。
这也正好说明水泥煅烧的复杂性。
笔者认为,水泥回转窑煅烧熟料几乎可以认为是所有工业窑炉中最复杂的。
笔者就预分解窑系统实现精细化操作,1.预分解窑的复杂性1.1原料化学成分影响原料的化学成分对生料的分解温度,反应活性等都有重要的的影响,其中微量元素的含量在其中起着十分重要的作用,无论是从相律出发研究还是实际的测量都会发现,随着组分数的增加出现液相的温度会明显降低。
众所周知的钾、钠、氯、硫对预分解窑的影响。
其他,诸如钛、磷、锰、镁等元素对熟料烧成和熟料性能都有很大影响。
1.2原料矿物成分的影响即使原料具有相同的化学成分,如果矿物组成不同,或者结晶度不同,其所含杂质多少、杂质成分、结构、分布状况等对熟料煅烧也有着很大影响对窑系统的产量、热工制度、熟料性能都会产生巨大的影响。
石灰石的矿物组成主要是方解石,其成分占95%。
在预分解窑中方解石矿物结构、结构形态、结晶体完整程度及晶体大小等对熟料煅烧有着很大影响。
图1为巴中地区某地石灰石,其开始分解温度740度,最大分解速度温度为860度,分解完的温度为890度。
图2为峨眉山某地石灰石。
500度已经有明显的分解。
分解结束的温度为840度左右。
两者CaCO3的含量十分接近。
相同规格的分解炉,易烧性差的石灰石必然导致生料入窑分解率低,窑的产量肯定偏低。
图1 巴中黑色致密石灰石热重分析图2 峨眉山浅灰色石灰石砂、页岩中的石英晶体的发育状况等对生料的化学反应活性影响也很大。
砂岩原料带入的燧石、晶质α- 石英结构致密, 难以磨细, 在煅烧中不易与氧化钙化合,易导致熟料f- CaO 增加和熟料后期强度下降。
1.3煤不同特性的影响煤的灰分、挥发份不同,煤粉的燃烧速度,燃烧浓度,着火温度,发热量以及影响熟料的矿物组成等因此不同的煤质,对烧成系统有很大的影响。
1.3.1挥发过高的煤,黑火头过长,火力不集中,火焰长度过长但温度低,达不到孰料煅烧温度,导致熟料立升重低、游离钙高、安定性差、强度低。
四川某厂使用挥发份30%的煤,曾导致水泥、熟料库胀库,停产的严重后果。
挥发分过低,则是无烟煤了。
虽有不少厂家在使用。
但对回转窑的运转周期影响较大、且熟料矿物发育不好。
1.3.2灰分与煤的发热量、结渣行、燃烧性和易磨性等均有极大的关系。
很多学者做了大量的研究工作。
笔者在这里简单讨论灰分与熟料质量的关系。
要得到优质熟料,优质的煤炭不可缺少。
但多加发热量低的煤(灰分高),热量也是可以满足熟料烧成所需。
为什么熟料强度往往偏低呢?不少人认为是灰分高带来的问题。
其实直接原因是低质煤(灰分高)在窑内不易形成煅烧熟料所需的一定长度、较高温度的高温带。
◆开发适合于高灰分煤的燃烧器、或者加入煤燃烧催化剂也是需要解决的问题。
◆采用分解炉用发热量低的低质煤、窑头采用好煤。
1.4 入窑生料的变化生料不同的率值影响液相粘度、不同的分解率将影响窑内的热工制度。
1.5窑系统不同的特性影响不同设计院对预分解窑系统的理解略有差别。
同样规模的预分解窑系统、其旋风筒-喷煤管-分解炉―回转窑―冷却机规格尺寸不同、具有不同热力特性。
不同的热工制度会极大影响熟料的质量、烧成热耗。
1.6操作参数的范围不易确定、参数变化存在大的时滞预分解窑窑系统热工参数存在强耦合、大时滞的特点。
◆一个参数的变化会导致多个参数的变化◆一个参数的变化是有多个原因引起的◆一个参数变化要很长时间才引起其他隐参数的变化◆调节一个参数,要较长时间才能看出调节的结果相同的生产参数在不同的企业有不同的表征结果与现象,从而造成根据现象推断操作及事故的困难。
因此很难建立统一的适用于所有窑型的普遍参数变化规律。
1.7操作参数的不精确性确定性窑系统的很多参数不易获得或者根本就无法直接获得。
比如烧成带的温度、出分解炉物料的分解率。
现有的设备或测不准、或误差大、或可靠性差。
有很多隐含参数无法测量例如不同点的液相量,不同点的粉尘浓度,不同点的比热容等。
窑系统的热效率、各级预热器的分离效率、物料在分解炉中的停留时间更是无法及时获取。
精细操作需要对预分解窑系统准确的评价2.预分解窑系统评价2.1热效率影响因素2.1.1漏风量漏风一方面增大了系统的废气量,增加了热损耗和风机电耗,另一方面由于漏风降低了气体温度,进而降低了气固换热效率特别是各级预热器下部翻板阀及下料管的内外漏风,对气固分离效率的影响是相当明显的,据有关文献报道,当料管风的漏风量占总工作风量的10%左右时,其旋风筒的分离效率将降至零,并影响物料在筒内的流畅特性,因此我们应该认识到,预热器的漏风给我们造成的危害是相当大的漏风会使旋风筒的分离效率急剧降低,从而造成高温物料向上级旋风筒返混,扰乱了系统的正常生产,其热耗必然大大增加。
表一部分水泥厂家预热器出口温度及漏风量2.1.2级筒出口温度、料气比预热器出口温度反应了预热器整体的换热效率,反应预热器的性能状况。
因此预热器的出口温度对热效率有决定向的影响,新型干法水泥窑之所以能过超过其他的窑型,就是因为它能够将废弃的热量降至最低。
从表2可见,该窑预热器出口废气热损耗高达1 029. 4 kJ/Kg,占系统熟料热耗的25. 15%.造成如此高的废气热损耗主要原因在于预热器出口废气量大,废气温度较高,系统存在严重的漏风现象。
表二某企业的热工标定数据2.1.3.表面散热分析发现,窑系统表面热损耗高不仅有内衬材料选择的原因,也有生产操作上的原因,如耐火材料的使用时间较长,隔热效果不够理想以及窑头、分解炉用煤量不尽合理,使烧成系统整体的表面温度普遍较高等,另外还有设备设计选型的原因,这个问题上,在国内很多新型干法窑厂也普遍存在国内在设计中小型预分解窑系统时,往往本着设备留有适当富余能力等原因,设备选型偏大,以回转窑为例,华宏窑单位窑产量仅为3.39 t/m3·d>窑单位截面积产量仅为162.36t/m2·d,而国外单位窑产量往往超过4. 1t/m3·d,有的甚至高达5.0t/m3·d以上,单位截面积产量一般都在25 0 t/m 2·d以上。
国外回转窑的熟料单位质量散热损失较小,而国内中小型窑的较高,配套规模越小,产量越低,散热损失越大。
表三国内某些企业表面散热损失2.2.产量影响因素2.2.1 入窑分解率高低某企业为4000T/D新型干法生产线,分解炉规格为Ф6.6m×30.0mm,能够经常稳定在5000T/D而分解率为99%-100%,分解率对产量提高有决定性意义。
温度对生料中碳酸钙的分解率起着决定性作用。
分解炉的温度取决于燃料燃烧过程中的放热速率与生料分解过程的吸热速率。
据研究,在720℃的温度条件下,水泥生料中碳酸钙分解率达到80%约需要136s,在900℃的温度条件下,达到80%约需要4s,而在1000℃的温度条件下,达到80%只要1.1s.由图3可以看出,当炉内平均温度在950℃以上时,碳酸钙分解率可达90%以上。
因此,温度的控制至关重要。
因此提高入窑生料的分解率,对提高窑的产量密切相关,因为没有分解的生料进入窑后,会吸收大量的热,增加要窑的热负荷,增加物料在窑内的停留时间降低产量。
图3 分解率随温度变化的关系图2.2.2短窑对入窑生料的要求、短窑的好处由于生料中碳酸盐组分已在预热分解系统完成了90%以上的分解任务,只有很少量的碳酸盐分解任务留待窑内完成。
同时,窑内高温带仅局限在火焰辐射区域之内,所以一般L/D较大的窑内,已完成分解任务的物料还要在900-1300℃的过渡带内滞留过长时间,以致延缓了物料的加热过程,从而导致以下现象:1.CS及CaO矿物长大,在分解初期产生的活性变差;22.无足够的热量使之迅速升温,从而阻碍了熟料的结粒和烧结;3.以上不利条件是生产的熟料矿物结构不良,从而影响熟料的的品质和易磨性等;将回转窑的长径比(L/D)降低到10左右,可以将窑内过渡带缩短,物料在过渡带内滞留时间由约15min减少到6min左右,由于物料在窑内加热速度快,C2S及CaO晶体来不及生长,使之反应活性增大,有利于熟料烧结。
同时,熟料矿物可生成微晶,微孔结构,其性能及易磨性都会优于L/D大的预分解窑。
表四三种窑窑内物料滞留时间悬浮预热窑(min)一般预分解窑(min)PYRORAPID窑(min)分解带过渡带烧成带冷却带合计分解带过渡带烧成带冷却带合计分解带过渡带烧成带冷却带合计28 5 10 2 45 2 15 12 2 31 2 6 10 2 203.精细化操作需要深层次理解预分解窑的内涵因为预分解窑的操作中有很多的隐函数,例如各级预热器的分离效率、换热量、换热效率.、漏风量;系统温度场分布、各部位的分解率、燃尽度、分解炉压降等;回转窑高温带温度分布、烧成带窑皮形状等,这些都有待于我们应用新的手顿进行监测和跟踪,真正做到“心中有数”,从而实现正的精细操作。
它们包括以下内容:1)原燃料特性的全面检测包括原料的分解性能、烧结性能、燃料的着火和燃尽特点、挥发性成分的挥发度等。
已开发了粉料悬浮态反应动力学试验台。
2)分解炉内物料停留时间分布测定物料停留时间测量是研究设备内部物料运动情况最基木的方法,对于分析和评述分解炉内煤粉燃烧和生料分解进行的程度及分解炉结构的合理性有着重要参考价值。
已开发有可行的手段。
3)分解炉各部位煤粉燃尽度和生料分解率的测定这是探索实际分解炉中化学反应完成过程的重要测试内容。
迅速可靠地采集所需的分析料样是此项测定内容的关键。
已开发有特制的取样管。
4)预分解系统中碱、氯、硫循环量的测定通过对各级预热器生料及入窑物料中碱、氯、硫含量的测定分析结果,计算系统碱、氯、硫的循环量和循环主要区域。
对于结皮比较频繁的部位对结皮物料也进行相关的测定分析。