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回转窑常见工艺问题及处理
唐山港陆高钙灰
>《文件夹1》
2022.01.13
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一、预热器堵料
预热器堵塞是新型干法窑常见的工艺故障,也是比较严重的工艺故障。主要原因有:
1、操作不当或煤质差后燃烧,预热器系统高温,特别是C5溜子高温,导致的物料流动差,严重时有液相出现;
2、由于结皮或翻板阀变形等导致的翻板阀卡死;
3、长时间高温或漏风导致下料溜管结皮严重;
4、内筒脱落或预热器耐火材料等异物脱落;
5、风料不平衡,导致的塌料现象;
6、有害成分:碱、氯、硫和镁等超标,这些有害成分熔点低、易挥发,在预热器内易循环富集导致大量结皮的出现。
当预热器发生堵塞时,旋风筒锥部负压急剧减小直至正压,下料溜管温度持续下降。预热器出口负压增大,下级筒及分解炉出口温度迅速上升。当判断出是预热器发生堵塞时立即止料停炉称,防止烧高温,降506转速及挡板压篦冷机风,注意在此过程中应控制好窑头负压,防止窑头正压。根据窑电流退窑速至0.4rpm,窑头煤给定1-2t/h保温。如果短时间内不能清通,则停窑熄火。因现场巡检工在清料,应控制系统保持一定的负压,清料时窑头、篦冷机及熟料拉链机严禁作业或站人,防止生料粉涌出伤人。
二、飞沙料
飞沙料是回转窑烧成带形成的大量细颗粒并飞扬的熟料,这种料一般1mm以下,在窑内到处飞扬,对窑的操作和熟料强度都有很大影响。飞沙料形成原因:
1、熟料KH、SM高,熔剂矿物少,熟料烧结主要在液相中进行,液相多熟料易结大块,液相少熟料结粒细小,易产生飞沙料。
2、操作不当,窑尾温度过高,物料预烧过好,充分分解,降低了物料表面活性和晶格缺陷活性,阻碍了阿利特矿的形成。熟料中的液相也由于可浸润的表面减少了难以将物料粘结成粒,严重时造成熟料过烧又有大量粉料,即飞砂料。
3、生料中氧化铝和碱含量高,易产生飞沙料。粘散料的特点是烧成带物料过粘,成片状滑动,很少滚动,熟料难结粒,产生大量飞沙。原燃材料中有害成分含量高,熟料硫酸盐饱和度过高降低了液相粘度和液相表面张力,熟料结粒差产生飞沙料。
飞沙料的操作和处理:选择合理的配料方案和煅烧温度,熟料的三率值要适中;煅烧温度越高熟料液相量越多,反之越低。熟料的煅烧温度以熟料结粒细小均齐为准。避免使用高碱生料和高硫煤,控制碱和硫含量,降低煤粉细度提高窑速,可以改善飞沙料现象。避免高碱窑灰直接入窑,窑灰与生料混合后再入窑。提高煤粉质量。控制好煤粉细度和水份,保持窑内火焰顺畅活泼有力,无还原气氛。
三、跑生料
跑生料多发生在投料或停窑时。正常生产时C5溜子温度控制在860℃-880℃之间,C5溜子温度控制过低也会造成跑生料。跑生料前有很多征兆,分解炉出口温度及C5溜子温度持续下降,窑尾温度持续下降,窑电流持续下降,篦冷机一室层压持续上升。如调整不及时,从窑头工业电视可看到窑头变混浊,火焰有回逼现象,同时NOx浓度大幅下降。当这种现象持续一段时间(约10-15min),就会从窑头看到有生料粉涌出,当生料粉涌入篦冷机篦下压力会迅速上升。此时,窑电流很低甚至接近于空载电流。
由于跑生料前有很多征兆,且物料通过窑有一个较长的时间,所以如果在发现跑生料前能采取有效措施,跑生料是可以避免或减小到最低程度的。投料时,喂料量不要加得过快,新窑或长时间停窑投料时要特别注意。初始投料为满负荷的30%左右,5000t/d的窑喂料量100t/h-120t/h,窑头喂煤约11-14t/h,炉用煤量以保证入窑溜子温度尽快升到正常操作时的溜子温度低10-20℃为原则,不可低于800℃,同时避免炉内烧高温和CO出现。保证窑尾温度平稳上升,则基本不会跑生料。当发现有跑生料的迹象时,应及时退约0.3-0.5的窑速,窑头适当加煤,适当加大高温风机转速或将三次风档板关5%左右。如果尾温还在下跌且窑电流下降没有减缓的趋势,则应通知现场巡检工增加油压,适当加煤提高入窑溜子温度;如果是正常操作中跑生料,则需适当加分解炉煤,提高入窑溜子的温度,大幅减产降窑速。投料时跑生料严重,必须止料停窑重新升温投料。
四、窑内结大蛋
窑内结大蛋的主要原因有:1、配料中Fe2O3含量过高;2、窑速较慢;3、窑头煤不完全燃烧。
窑内结大蛋时,首先表现为窑电流的不规则波动,电流波幅明显增加且有上升趋势。其次,直径较大的“蛋”会严重影响到窑内通风,表现为窑尾负压升高,火焰变短,严重时火焰有回逼现象。由于窑内有效通风量减少,窑头煤粉会出现不完全燃烧。当大蛋进入烧成带NOx下降很多,窑头窑尾负压上升较多且波动大。在窑筒体下听,能明显听到窑内有大块滚动的声音。
当判断出窑内结大蛋时,可根据实际情况适当提高506转速,加强窑内通风;适当减少窑头煤,保证煤粉完全燃烧,避免CO出现。如判断蛋较大时,可适当减产。如蛋直径不是很大,可适当提高窑速0.2-0.3转,尽快将蛋滚出窑内,防止其在窑内停留更长时间,结成更大的蛋。总之,调整要适当,以确保窑系统热工制度的稳定。在大蛋滚出之前,应先将篦冷机二、三段物料尽量送走,一段保持一定的料层厚度,使大蛋在滚入篦冷机时有一定缓冲。大蛋进入篦冷机,从工业电视观察蛋的情况,蛋大立即减产,现场准备好工具。20min左右,停三段观察蛋的情况,人员到位准备打蛋,蛋影响破碎机下料口下料,必须较大幅度减产,必要时止料停窑处理。
五、结圈的原因及处理
窑后结圈会导致,火焰短粗,窑前温度升高,火焰伸不进窑内;窑尾温度降低,三次风和窑尾负压明显上升;窑头负压降低,并频繁出现正压;窑电流增加,波动大;来料波动大,一般烧成带料减少;严重时窑尾密封处漏料。结圈主要有以下原因:
1、生料成分的影响:生料KH低IM高,液相量多且粘度大,在烧成带末端即刚出现液相的位置,易结圈。生料中碱、氯和镁含量高增加了液相量、降低液相出现的温度,易形成结圈。要求控制生料中碱≤1% 氯≤0.015%,石灰石中氧化镁控制≤3%;
2、煤的影响:煤灰中Al2O3含量较高,煤灰易沉降在烧成带末端的物料上使液相量增加,形成结圈。煤粉沉降的程度取决于煤粉细度和灰分,煤粉粗、灰分高煤灰沉降量多。煤粉细度粗、灰分高、水份高,燃烧速度慢,存在后燃烧,有一部分煤粉甚至落入物料中继续燃烧,导致局部高温液相增加;同时使火焰拉长,高温带后移易造成液相提前出现。使用无烟煤由于挥发份较低,后燃烧现象比较明显;
3、还原气氛的影响:窑头煤用量多、系统风量偏小或窑炉用风不匹配、煤粉质量差等,都会造成窑内形成还原气氛。还原气氛中煤粉不完全燃烧,一部分落入物料中继续燃烧;Fe2O3还原成FeO,降低了液相出现的温度增加了液相量,窑需要保持富氧操作;
4、设备或工艺故障导致停窑,窑保温时间长,煤粉沉积多;
5、燃烧器位置不合理,偏料严重,火焰触及物料,少量煤粉在物料中燃烧;一、二风调整不合理,火焰偏长物料预烧好,液相提前出现;
6、操作不当,窑速慢填充率高,物料与窑皮的温差小,如同挂窑皮一样,结成圈。窑投料初期窑速慢,窑内料少煤灰多温度高,长时间慢窑速,易结圈;
7、原燃材料成分波动大,石灰石、原煤频繁换堆,窑的热工制度严重不稳,易结圈;
结圈的处理:
结圈对窑工况的影响很大且不易处理,往往圈后又结有大蛋,造成窑工况紊乱,严重影响窑的产质量,必须尽快处理掉圈。烧圈的方法有热烧法、冷烧法、冷热交替烧法和止烧法,根据不同的圈采取不同的方法。
热烧法:将燃烧器稍推向窑内,全开外流风适当关小内流风拉长火焰,提高圈及其周围物料的温度,烧垮圈。
冷烧法:将燃烧器适当往外退,内流全开适当关外流缩短火焰,降低圈及其周围的温度。
冷热交替烧法:根据以上两种方法,间隔一段时间即调整,使圈忽冷忽热、热胀冷缩,破坏圈的结构,最终烧垮圈。
止烧法:圈严重时,被迫止料烧圈。止料后窑头熄火,冷窑一段时间后,窑头喷煤升温烧圈,圈受到剧烈的温度变化,结构受到破坏,最终垮落。
六、 红窑的操作处理
红窑是回转窑比较严重的工艺故障。红窑的危害较大坚持红窑必停的原则,严禁压补。红窑分为有砖红窑和掉砖红窑两种,要特别注意轮带处的红窑。有砖红窑,是指砖比较薄窑皮又掉,砖表面温度高导致筒体温度高。出现这种现象时及时用风机冷却,根据红窑位置和面积,减产10-20%窑速退至2.5-3rpm,窑头煤减1吨左右,C5溜子温度控制稳定减少波动。稳定窑工况,确保熟料质量合格才能补挂好窑皮,因为达到一定温度才有合适液相,有利于补挂窑皮。窑筒体出现高温时,化验室要搞好配料,保证成分稳定,熟料KH和SM不可太高,熟料液相控制26-27%,KH0.89-0.90 SM2.4-2.45。掉砖红窑时,筒体鲜红发白,温度达到500℃以上甚至更高。出现这种情况时,立即止料窑头熄火,停高温风机压篦冷机风,窑速降至0.4rpm,缓慢冷却,待筒体温度下降,看不到红时停主传挂辅传慢转窑,逐渐冷窑检修换砖。操作过程中,注意监控红窑面积,不能有大面积的垮砖现象,压风时不能有正压。
七、篦冷机“堆雪人”的操作
窑运行过程中,第三代篦冷机容易出现“堆雪人”现象。出现堆“雪人”的主要原因有:配料不当熟料KH过低或SM低IM高,液相量多且液相粘度大,易结大块不易冷却;煤质差或窑内通风不好煤粉不完全燃烧,煤粉落入熟料中继续燃烧,窑内有还原气氛使Fe3+被还原成低熔点的Fe2+,导致液相量增多;掉窑皮频繁,大快落入篦冷机不能及时被送走,物料堆积形成“雪人”;操作不当,烧高温,导致表面带液相的熟料落入篦冷机;篦冷机一段头部设计固定板(主要是考虑到空气室的密封和漏料情况和长期安全运行),这就为“雪人”的形成提供了一定的便利条件,落入篦冷机的物料易粘结形成“雪人”。生产中每次堆雪人时窑与篦冷机工况较差,篦冷机“红河”较严重,窑内混浊,二、三风温低。堆“雪人”时,风无法穿透固定板物料,导致入窑的二次风量大大减少窑内通风不良,煤粉燃烧不完全燃烧。没有冷却好的熟料进入一段末端、二和三段继续冷却,堆“雪人”开始表面为二次风温低、三次风温较高。操作时,及时根据参数变化推“雪人”。篦冷机风要用满,篦速适当快些。如果“雪人”较大时,应根据情况减产退窑速,通知现场做好打“雪人”准备。“雪人”较大,堵破碎机下料口,及时止料停窑处理。
来源:水泥资料
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