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2 500t/d預(yù)分解窯后結(jié)圈的原因分析與預(yù)防 木屑顆粒機|秸稈顆粒機|秸稈壓塊機|木屑制粒機|生物質(zhì)顆粒機|富通新能源 / 12-10-28

    某公司現(xiàn)有一條2 500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ø4.0mx60m,預(yù)分解系統(tǒng)為雙系列五級旋風(fēng)預(yù)熱器及TDF分解爐,該線由天津水泥設(shè)計研究院設(shè)計。投產(chǎn)初期,在距窯口30~35m處結(jié)圈頻繁,從筒體掃描儀上觀察圈長約3m左右,較規(guī)則:停窯時入窯觀察,發(fā)現(xiàn)圈厚度達500~700mm,結(jié)構(gòu)致密,分層并有白色結(jié)晶;剞D(zhuǎn)窯后結(jié)圈,使窯內(nèi)通風(fēng)不足,嚴重影響預(yù)分解窯熱工制度的穩(wěn)定,降低了預(yù)分解窯運轉(zhuǎn)率,使煤耗、電耗、磚耗大幅度上升,經(jīng)濟損失較大。為此我公司組織有關(guān)技術(shù)人員,從原料、燃料、操作等方面進行了逐一分析,并采取相應(yīng)的措施,基本上消除了結(jié)圈現(xiàn)象。
1  原因分析
1.1  CI-含量偏高
    生料采用石灰石、砂巖、鐵粉和粉煤灰四組分配料,配料方案見表1。由表1可知,我廠采用的是適合大型新型干法回轉(zhuǎn)窯的“兩高一中”配料方案,即高硅率2.6±0.1.高鋁率1.6±0.1,中飽合比0.9±0.02。物料的耐火度高,與大型新型干法回轉(zhuǎn)窯火焰熱力強度的特點相適應(yīng)。但我廠原料(特別是石灰石)中Cl含量偏高,達0.034%.遠遠超過0.015%的工藝要水。同時高于有害成分在窯內(nèi)的循環(huán)富集,導(dǎo)致Cl-含量更高。大量的Cl-在窯內(nèi)極易與堿結(jié)合,生成氯化鉀和氯化鈉(結(jié)圈中的白色晶體即是氯化物),大量氯化物的存在,一方面大大降低生料共熔溫度,使液相提前出現(xiàn):另一方面,揮發(fā)分組分主要是氯化物,形成的熔體會在生料和耐火磚表面鋪展開來,形成結(jié)圈;再次,由于氯化物的存在,可促進硅方解石形成,在1180~1220C時出現(xiàn)液相。由上所述,我們認為Cl-含量過高是引起我廠回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的主要原因。
表1投產(chǎn)初期生料與熟料化學(xué)成分及率值一覽表
化學(xué)成分 率值
燒矢量 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl-1 KH n P
35.35 23.75 3.2 1.94 42.12 1.53 0.35 0.11 0.101 0.034 0.94 2.68 1.65
0.26 21.70 5.14 3.21 64.30 2.35 0.54 0.17 0.189 0.052 0.90 2.60 1.60
表2窯尾煙氣有害氣體一覽表(%)
         氣體成分
瀏覽次數(shù)
O2 CO CO2 SO2 NOX
第一次 0.01 0.93 16.30 0 0.2
第二次 0 1.4 15.2 0.001 0.15
第三次 0.01 1.1 15.8 0.004 0.21
表3措施實施前后參數(shù)對照表
措施實施前(三個月) 措施實施后(三個月)
產(chǎn)量/(t/d) 28d強度/MPa 結(jié)圈次數(shù)/次 運轉(zhuǎn)率/% 電耗/(KWH) 煤耗(kg/t) 磚耗 產(chǎn)量/(t/d) 28d強度/MPa 結(jié)圈次數(shù)/次 運轉(zhuǎn)率/% 電耗/(KWH) 煤耗(kg/t) 磚耗
2300~2400 56~58 60 70 80 130 三個月過度帶燒成帶換磚 2600~2750 59~62 2 91 72 108 12個月未換磚
1.2煤粉水分含量高,窯內(nèi)產(chǎn)生不完全燃燒
   由于我廠原煤水分較高,投產(chǎn)初期,煤磨烘干效果不好,導(dǎo)致煤粉水分偏高,平均3%~4%.有時高達7%,煤粉不易著火,黑火頭較長,煤粉不完全燃燒,窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛。窯尾氣體成分分析見表2。在還原氣氛下,物料中Fe203被還原成Fe0,形成低熔點化合物(FeO ·Si02),而FeO - Si02液相在11OO℃時能促進硅方解石的形成,而硅方解石在1180—1220℃時形成液相,使燒成帶液相提前出現(xiàn),將未熔的物料黏結(jié)在一起,形成結(jié)圈。這也是造成我廠回轉(zhuǎn)窯結(jié)后圈的原因之一。
1.3喂料量與窯速不匹配
    投產(chǎn)初期,喂料量與窯速不匹配,喂料量多,窯速慢,使物料在窯內(nèi)停留時間較長,料層較厚,傳熱效率低,料與料,料與窯襯溫差大,為結(jié)圈的形成創(chuàng)造了條件。同時由于窯速慢,使物料中煤灰的摻入量增多,改變了熟料的三率值,也易引起結(jié)圈。
2采取措施
2.1  嚴格控制有害成分含量
    加強進廠原料檢驗,采取高、低品位原料搭配制度,加強原、生料均化,保證人窯生料Ca0標準偏差≤±0.20%,有害成分R20≤1.0%,Cl-≤0.015%,S/R20<1,S<2.0%(燃料中S<3.5%)。
2.2采取措施,降低煤粉水分。
    為提高煤粉質(zhì)量,保證煤磨安全,對煤磨進行改造:(1)在入磨的熱風(fēng)管道與篦冷機之間加沉降室,防止粉狀熟料進入磨機。(2)把磨機的進料螺旋加高2cm并打澆注料,防止煤粉沉積。(3)加強系統(tǒng)的密封,減少漏風(fēng)。通過以上措施煤磨的入口濕度從230℃提高到260℃,磨機出口溫度從60℃提高到65℃,煤粉的水分在1%~1.5%左右,保證了煤粉在窯內(nèi)的完全燃燒。
2.3安裝氣體分析儀,增強控制手段
    在窯尾煙室和預(yù)熱器出口安裝氣體分析儀,嚴格控制窯尾煙室02含量2%~3%,CO含量<0.5%,如發(fā)現(xiàn)超標,立即查找原因并進行調(diào)整。
2.4嚴格執(zhí)行薄料快轉(zhuǎn)制度
    三班統(tǒng)一操作,嚴格執(zhí)行薄料快轉(zhuǎn)制度,嚴禁慢窯大料、頂火逼燒。薄料快轉(zhuǎn),使物料在窯內(nèi)的翻滾次數(shù)增加,有利于熟料的燒成;窯內(nèi)物料較薄,有利于窯內(nèi)的通風(fēng);窯速較快,物料不容易黏附。為此,在正常產(chǎn)量時,我們把窯速由原來的3.3~3.5r/min提高到3.7~3.9r/min。另外,投料時在保證熟料燒成的前提下,盡量要快,我公司在窯保溫時,從投料到正常運轉(zhuǎn)大約用30min,避免了投料期間由于時間長、窯速慢,風(fēng)、煤、料匹配不合理引起的結(jié)圈。
3效果
    通過以上措施的實施,我廠結(jié)圈現(xiàn)象基本上消除了,熱工制度趨于穩(wěn)定,回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)、質(zhì)量均超過設(shè)計指標,電耗、煤耗、磚耗均達到國內(nèi)先進水平。
    三門峽富通新能源銷售球磨機、雷蒙磨、雷蒙磨粉機、雷蒙磨配件等。

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