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旋窯燒成

2003-03-20 00:00

(編者注:以下文章所提到的窯均特指某一型號的窯,續(xù)文同。如果對文中有疑問請在水泥綜合論壇提出。) 

    旋窯燒成控制首先必須熟悉生產(chǎn)流程,同時各種操作上的控制點象風(fēng)壓、溫度、馬達電流、O2含量及CO含量等必須熟悉,這些參數(shù)會隨著燒成狀況的不同而有不同的控制范圍,象新窯開始燒成時由于不存在結(jié)圈及堵料的問題,相對而言壓損會比較小,更接近設(shè)計值。 

    具有三對拖輥的長窯,相對而言拖輥多、磨擦大、功耗大,約為33~35kwh/t.clinker,而短窯僅為25 kwh/t.clinker左右,很少超過26 kwh/t.clinker。對于短窯,避免了三座輥子難以調(diào)節(jié),易產(chǎn)生“香蕉窯”的缺點。每只支持滾輪由兩只軸承來支撐,軸承底座采用巴氏合金,承重過大產(chǎn)生溫度超過100℃時就會熔掉,起到過載保護的作用。窯殼在轉(zhuǎn)動過程中會產(chǎn)生滑動,上下限各25mm,因此支持滾輪比胎環(huán)寬50mm,Girth Gear比Ring Gear寬50mm。當(dāng)窯殼達到下限時液壓系統(tǒng)會自動將其重新送上來,大約每班滑上滑下各一次。以往的做法是利用調(diào)節(jié)支持滾輪跟窯中心線的夾角將窯殼送到上限,之后,利用石墨塊減小滾輪和胎環(huán)之間的磨擦,使窯殼憑借自身重力滑到下限。更簡單的作法是將石墨擦干凈,并撒上生料粉以使窯殼再向上運動。雙邊傳動2×380KW主馬達經(jīng)FLENDER齒輪減速接蕘性聯(lián)軸器帶動Girth Gear,為防止意外事故,備有寸動馬達及汽油發(fā)電機。環(huán)齒輪利用彈簧片固定在窯殼上,窯殼和支持滾輪軸承及主傳動馬達之間設(shè)有隔熱板,以免高溫對機器造成損害。正常燒成采用短焰燃燒,輸煤風(fēng)車壓力小,燃燒器外圈壓力大,內(nèi)圈空氣為螺線形(1#、2#、3#),其風(fēng)量風(fēng)壓一般不會調(diào)節(jié),窯外圈空氣為螺線形,可以利用其風(fēng)壓的調(diào)節(jié)來改變火焰形狀。 

    噴煤嘴一般伸到窯落口鼻圈處或第一圈磚的地方,根據(jù)燒成情況調(diào)節(jié),但注意不要伸到鼻圈之外,以防受二次空氣干擾火焰形狀。窯殼在燒成受熱后會膨脹約20mm,改變噴煤嘴的相對位置,這一點也要予考慮,特別是短窯系統(tǒng)會嚴重影響燒成帶、冷卻帶的長度。噴煤管由于高速空氣中的煤粉磨擦破損而使內(nèi)圈或外圈空氣壓力改變影響到火焰形狀時,可能燒到窯磚,因此要注意維護。一般窯的燒成帶長約5D(窯徑),短窯0~24m為穩(wěn)定窯皮區(qū),起到保護窯磚的作用;24~35m為不結(jié)窯皮區(qū);35m左右的地方可能會產(chǎn)生結(jié)圈(50cm高×50cm寬)現(xiàn)象,壓損增大,對短窯系統(tǒng)甚至?xí)a(chǎn)生窯尾溢料。導(dǎo)致結(jié)窯圈的主要原因是生料水份太大,SM太低,此時可以通過改變火焰形狀(1.改變Burner位置,正常情況噴煤嘴與擋磚圈平齊;2.Burner外圈壓力加大,火焰會變短變粗),或提高高SiO2黏土的配比以提高SM的值。另外窯頭煤粉不可太多,粒度不可太大,水份不可太高,否則會使窯頭煤粉燃燒不完全而在窯尾部份產(chǎn)生二次燃燒,而且窯一旦燒起來之后,窯速要盡量快,以避免結(jié)圈發(fā)生。當(dāng)窯燒成帶溫度太低可能會引起沖生生料現(xiàn)象的發(fā)生,高溫生料會燒掉爐排,使Cooler EP中含塵氣體溫度急劇上升超過電收塵操作允許范圍將其燒壞;并且增加冷卻機EP風(fēng)車負荷,在冷卻機產(chǎn)生正壓,因此當(dāng)有沖生料發(fā)生時應(yīng)立即噴水降溫。整個系統(tǒng)燒成由三個主要的風(fēng)車負壓來維持,即生料磨EP風(fēng)車、預(yù)熱機風(fēng)車和冷卻機EP風(fēng)車,注意冷卻機EP風(fēng)車風(fēng)壓不能大于預(yù)熱機風(fēng)車風(fēng)壓,否則會使窯中氧氣不足而無法燃燒。三臺風(fēng)車由兩個平衡點控制,即窯頭風(fēng)壓和預(yù)熱機風(fēng)車入口風(fēng)壓,其值設(shè)為一定微弱負下。

    二次燃燒:系指窯頭燃燒不充份,在窯尾有燃燒發(fā)生的現(xiàn)象,二次燃燒不 一定是明火燃燒。
    形成二次燃燒的原因可能有:1.窯頭噴煤量太大或煤粉細度太?。?br>                               2.PH FAN轉(zhuǎn)速過大或擋板開度太大,火焰拉長
                              3.燒成帶溫度低。
    由于二次燃燒可能肇致的后果:1.使窯尾溫度升高,易產(chǎn)生結(jié)圈,對短窯系
統(tǒng)會引起窯尾溢料的發(fā)生;
                                2.進料室及四(五)級旋風(fēng)筒結(jié)料; 
                                3.上升風(fēng)管O2含量不足;
                                4.部份煤粉遁致窯尾燃燒,使燒成帶溫度下 降,嚴重時沖生料發(fā)生。
應(yīng)采取的相應(yīng)措施:1.減窯頭飼煤量;
                  2.減小PH FAN轉(zhuǎn)速或擋板開度;
                  3.配合窯電流減窯速。


    窯皮、窯圈:窯圈一般結(jié)在窯尾,主要是因為在窯中循環(huán)的Na2O、K2O、SO3(所謂的堿循環(huán))等沉積下來與煤灰及生料形成低熔點液相,再和窯磚鍵結(jié)反應(yīng),粘附生料而得;生料鋁率高,脫酸度低,窯尾溫度高易結(jié)圈。

    結(jié)圈的處理方法:(1).改變窯內(nèi)溫度分布情況,具體可以改變?nèi)紵鞯奈恢没蚋淖兓鹧嫘螤?,這種方法有時不一定會有效,而且肇致燒成惡化;
                    (2).在保證品質(zhì)的情況下,可以利用改變生料組份的方法,提高生料中SiO2的含量進行沖刷。


    生料易燒性的評價:1.生料均勻,研磨較細易燒。
                      2.石灰石飽和度高(可以認為CaO含量高),生料難燒,原因在于需將FcaO控制在要求的范圍之內(nèi)。
                      3.硅氧系數(shù)高,生料難燒,此時液相含量少,窯內(nèi)多“砂料”,這種料可以用來處理結(jié)窯圈的情況。
                      4.鋁氧率高生料難燒,源于液相粘度大,固相反應(yīng)不易擴散進行,這一點在實際操作上影響并不明顯。
                      5.石英、方解石結(jié)晶粗大較難燒。


    燃料的評價:理想的燃料熱值高、回灰少(對熟料成份影響小)、細度細(安全上有要求)、燃燒速度快(揮發(fā)份高)。因此燒手應(yīng)隨時掌控燃料的變化并作好
燒成上的控制。

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