淺談?lì)A(yù)分解5000t/d窯操作

寶海霞 王 巖

(內(nèi)蒙古烏蘭察布市中聯(lián)水泥有限公司，012400)

淺談?lì)A(yù)分解5000t/d窯操作

寶海霞 王 巖

(內(nèi)蒙古烏蘭察布市中聯(lián)水泥有限公司，012400)

在水泥廠中，燒成車(chē)間相對(duì)而言要比其它車(chē)間復(fù)雜得多。這主要是熟料燒成有嚴(yán)格的熱工制度，要求風(fēng)、煤、料和窯速進(jìn)行合理匹配，出現(xiàn)異常情況要及時(shí)調(diào)整。否則，短時(shí)間內(nèi)影響一點(diǎn)產(chǎn)質(zhì)量事小，如果處理不當(dāng)還會(huì)出現(xiàn)紅窯或預(yù)分解系統(tǒng)堵塞等問(wèn)題。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐體會(huì)到，當(dāng)一個(gè)好的窯操作員，既要在中控室操作自如，判斷正確、果斷，又要解決好燒成現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題，實(shí)屬不易。一般生產(chǎn)管理要求“五穩(wěn)保一穩(wěn)”，所謂“五穩(wěn)”是指“入窯生料量、生料成分、給煤量、燃煤成分及設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定”，“一穩(wěn)”是指“熱工制度穩(wěn)定”。在生產(chǎn)中，如何做到“五穩(wěn)保一穩(wěn)”，下面就5000t/d預(yù)分解窯的操作談一些體會(huì)，供大家參考，不足之處請(qǐng)加以斧正。

一、5000t／d預(yù)分解窯的操作特點(diǎn)

1、 燒成帶較長(zhǎng)，窯速很快 預(yù)分解窯燒成帶的長(zhǎng)度約為窯簡(jiǎn)體直徑的5.0—5.5倍，較其它窯型都長(zhǎng)。又由于入窯生料CaC03分解率一般高達(dá)90%左右，因此窯內(nèi)物料預(yù)燒好，化學(xué)反應(yīng)速度加快，所以出現(xiàn)竄料的可能性減少，這為提高窯速創(chuàng)造了良好條件。正常情況下窯速一般控制在3.5--4.0r／min左右。由于窯速快，窯內(nèi)料層薄，物料填充率只有7%左右，而且來(lái)料比較均勻。窯操作員普遍反映，這種窯料子好燒，好控制，好操作。

2、黑影遠(yuǎn)離窯頭 由于入窯生料CaCO3，分解率很高，窯內(nèi)分解帶大大縮短，過(guò)渡帶尤其是燒成帶相應(yīng)延長(zhǎng)，物料竄流性小，一般窯頭看不到生料黑影。因此看火操作時(shí)必須以觀察火焰、窯皮、熟料顏色、亮度、結(jié)粒大小、帶料高度、升重以及窯的傳動(dòng)電流為主。必須指出，因?yàn)楦G速快，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間只有25min左右，所以窯操作員必須勤觀察，細(xì)調(diào)整，否則跑生料的現(xiàn)象也是經(jīng)常發(fā)生的。

3、 冷卻帶短，易結(jié)前圈 預(yù)分解窯冷卻帶一般都很短，有的根本沒(méi)有冷卻帶。出窯熟料溫度高達(dá)1300℃以上，這時(shí)熟料中的液相量仍未完全消失，所以極易產(chǎn)生前結(jié)圈。

4、 黑火頭短，火力集中 三通道或四通道燃燒器能使風(fēng)、煤得到充分混合。所以煤粉燃燒速度快，火焰形狀也較為活潑，內(nèi)流風(fēng)、外流風(fēng)比例調(diào)節(jié)方便，比較容易獲得適合工藝煅 燒要求的黑火頭短、火力集中的火焰形狀。

5、 預(yù)分解窯人窯生料CaC03有90%左右已經(jīng)分解，所以生料從分解帶到過(guò)渡帶溫度變化緩慢，物料預(yù)燒好，進(jìn)入燒成帶的料流就比較穩(wěn)定。但由于預(yù)分解窯系統(tǒng)有預(yù)熱器、分解爐和窯三部分，窯速快，生料運(yùn)動(dòng)速度就快，系統(tǒng)中若出現(xiàn)任何干擾因素，窯內(nèi)熱工制度就會(huì)迅速發(fā)生變化。所以操作員一定要前后兼顧，全面了解系統(tǒng)的情況，對(duì)各種參數(shù)的變化要有預(yù)見(jiàn)性。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，預(yù)先小動(dòng)用煤量，盡可能少動(dòng)或不動(dòng)窯速和喂料量，以避免系統(tǒng)熱工制度的急劇變化，要做到勤觀察、小動(dòng)作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)排除。

二、預(yù)分解窯風(fēng)、煤、料和窯速的合理控制

操作好預(yù)分解窯，風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是至關(guān)重要的。喂多少料，需要燒多少煤，也就決定了系統(tǒng)排風(fēng)量。根據(jù)窯內(nèi)物料的煅燒狀況，窯速該打多快，窯操作員必須隨時(shí)做到心中有數(shù)。

1、窯和分解爐風(fēng)量的合理分配 窯和分解爐用風(fēng)量的分配是通過(guò)窯尾縮口和三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。正常生產(chǎn)情況下，一般控制氧含量在窯尾為1%左右，在爐出口為3%左右。如果窯尾氧含量偏高，說(shuō)明窯內(nèi)通風(fēng)量偏大。其現(xiàn)象是窯頭窯尾負(fù)壓比較大，窯內(nèi)火焰較長(zhǎng)，窯尾溫度較高，分解爐用煤量增加時(shí)爐溫上不去，而且還有所下降。 出現(xiàn)這種情況，在喂料量不變的情況下，應(yīng)關(guān)小窯尾縮口閘板開(kāi)度(當(dāng)三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度較小時(shí)也可開(kāi)大三次風(fēng)閥門(mén)，以增加分解爐燃燒空氣量，也有利于降低系統(tǒng)阻力)。與此同時(shí)，相應(yīng)增加分解爐用煤量，以利于提高人窯生料CaCO3分解率。如果窯尾氧含量偏低，窯頭負(fù)壓小，窯頭加煤溫度上不去，說(shuō)明窯內(nèi)用風(fēng)量小，爐內(nèi)用風(fēng)量大。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度。需要時(shí)增加窯用煤量，減小分解爐用煤量。

2、窯和分解爐用煤分配比例 分解爐的用煤量主要是根據(jù)人窯生料分解率、C5和C1出口氣體溫度來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。如果風(fēng)量分配合理，但分解爐溫度低，人窯生料分解率低，C5和C1出 口氣體溫度低，說(shuō)明分解爐用煤量過(guò)少。如果分解爐用煤量過(guò)多，則預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高，熱耗增加，甚至出現(xiàn)分解爐內(nèi)煤粉燃盡率低，煤粉到C5內(nèi)繼續(xù)燃燒， 致使在預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)皮或堵塞。 窯用煤量的大小主要是根據(jù)生料喂料量、人窯生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO來(lái)確定的。用煤量偏少，燒成帶溫度會(huì)偏低，生料燒不熟，熟料升重低，fCaO高用煤量過(guò)多，窯尾廢氣帶人分解爐熱量過(guò)高，勢(shì)必減少分解爐用煤量，致使人窯生料分解率降低，分解爐不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，同時(shí)窯的熱負(fù)荷高，耐火磚壽命短，窯運(yùn)轉(zhuǎn)率就低，從而降低回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力。 窯／爐用煤比例取決于窯的轉(zhuǎn)速、L／D及燃料的特性等。一般情況下，控制在(40%～45%)／(60%—55%)比較理想。

3、窯速和窯喂料量成正比關(guān)系，回轉(zhuǎn)窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，窯速一般應(yīng)控制在3.5--4.0r／min，這是預(yù)分解窯的重要特性之一。窯速快，窯內(nèi)料層薄，生料與熱氣體之間的熱交換好，物料受熱均勻，進(jìn)入燒成帶的物料預(yù)燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料，窯內(nèi)熱工制度稍有變化，增加一點(diǎn)喂煤量，系統(tǒng)很快就能恢復(fù)正常假如窯速太慢，窯內(nèi)物料層就厚，物料與熱氣體熱交換差，預(yù)燒不好，生料黑影就會(huì)逼近窯頭，窯內(nèi)熱工制度稍有變化，極易跑生料。這時(shí)即使增加喂煤量，由于窯內(nèi)料層厚，燒成帶溫度回升也很緩慢，容易出現(xiàn)短火焰逼燒，產(chǎn)生黃心料，熟料fCaO也高。同時(shí)大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒，還容易出現(xiàn)大蛋或結(jié)圈。

4、風(fēng)、煤、料和窯速合理匹配是燒成系統(tǒng)操作的關(guān)鍵，窯和分解爐用煤量取決于生料喂料量。系統(tǒng)風(fēng)量取決于用煤量。窯速與喂料量同步，更取決于窯內(nèi)物料的煅燒狀況。所以風(fēng)、煤、料和窯速既相互關(guān)聯(lián)，又互相制約。對(duì)于一定的喂料量，煤少了，物料預(yù)燒不好，燒成帶溫度提不起來(lái)，容易跑生料煤多了，系統(tǒng)溫度太高，物料易被過(guò)燒，窯內(nèi)容易產(chǎn)生結(jié)圈、結(jié)蛋，預(yù)熱器系統(tǒng)容易形成結(jié)皮和堵塞風(fēng)少了，煤粉燃燒不完全，系統(tǒng)溫度低。在這種情況下再多加煤，溫度還是提不起來(lái)，CO含量增加，還原氣氛下使Fe203變成FeO，產(chǎn)生黃心熟料。在風(fēng)、煤、料一定的情況下，窯速太快生料黑影就逼近窯頭，易跑生料窯速太慢，則窯內(nèi)料層厚，生料預(yù)燒不好，容易產(chǎn)生短火急燒形成黃心熟料，熟料fCaO含量高。 由此可見(jiàn)，風(fēng)、煤、料和窯速的合理匹配是穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度、提高窯的快轉(zhuǎn)率和系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，使窯產(chǎn)量高、熟料質(zhì)量好及煤粉消耗少的關(guān)鍵所在。

三、應(yīng)盡快跳過(guò)低產(chǎn)量的塌料危險(xiǎn)區(qū)

預(yù)分解窯生產(chǎn)工藝的最大特點(diǎn)之一是約60%的燃料量在分解爐內(nèi)燃燒。一般人窯生料溫度可達(dá)830～850℃，分解率達(dá)90%以上。這就為快轉(zhuǎn)窯、薄料層、較長(zhǎng)火焰煅燒熟料創(chuàng)造有利條件。因此，在窯皮較完整的情況下，窯開(kāi)始喂料的起點(diǎn)值應(yīng)該比較高，一般不低于設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量，但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運(yùn)行時(shí)間。在喂料量逐漸增加的階段，關(guān)鍵要掌握好風(fēng)、煤、料和窯速之間的關(guān)系。操作步驟應(yīng)該是先提風(fēng)后加煤，先提窯速再加料。初期加料幅度可適當(dāng)大些，喂料量達(dá)80%以后適當(dāng)減緩。加料期間，只要系統(tǒng)的熱工參數(shù)在合理范圍的上限，盡管大膽操作。5000t／d預(yù)分解窯，達(dá)到100%的設(shè)計(jì)喂料量只需約1h。一般情況下，喂料量加至設(shè)計(jì)值80%以上，窯運(yùn)行就比較穩(wěn)定了。我們操作5000t／d的預(yù)分解窯，在窯皮正常的情況下，從開(kāi)始喂料到最高產(chǎn)量，一般都能在1h以?xún)?nèi)完成。如果說(shuō)80%以下喂料量為塌料的危險(xiǎn)區(qū)，那么喂料量從60%增加到80%，只需要十幾分鐘的時(shí)間，以后窯況就趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)轭A(yù)分解系統(tǒng)中料量已達(dá)到一定濃度，料流順暢，旋風(fēng)筒錐體出料口、排灰閥和下料管內(nèi)隨時(shí)都有大量生料通過(guò)，對(duì)上述部位的外漏風(fēng)和內(nèi)漏風(fēng)都能起到抑制作用，因此很少塌料。即使有也是小股生料，對(duì)操作運(yùn)行沒(méi)有太大影響。所以人們都說(shuō)，操作預(yù)分解窯窯產(chǎn)量越高越容易操作就是這個(gè)道理。

四、窯尾溫度偏高或偏低時(shí)的操作方法

窯尾溫度是燒成系統(tǒng)的重要熱工參數(shù)，也是窯操作員必須考慮的重要操作依據(jù)。影響窯尾溫度的因素很多，有人窯生料分解率、窯內(nèi)物料負(fù)荷率、窯頭用煤量、煤粉質(zhì)量、窯內(nèi)通風(fēng)和火焰形狀等，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只是窯頭加點(diǎn)煤或減點(diǎn)煤的問(wèn)題。 如果窯尾溫度偏高，預(yù)分解系統(tǒng)溫度和壓力基本正常，窯頭用煤量也不少，但人窯生料CaC03分解率偏低，窯產(chǎn)量上不去，則說(shuō)明回轉(zhuǎn)窯和分解爐用煤分配比例不當(dāng)。這時(shí)，應(yīng)適當(dāng)開(kāi)大三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度，緩慢加大分解爐用煤比例。由于系統(tǒng)總排風(fēng)量不變，分解爐用煤量增加，分解爐出口直至C1出口廢氣溫度升高。當(dāng)分解爐出口廢氣中O2含量降低，CO含量增加時(shí)，適當(dāng)減少窯頭用煤量。為了嚴(yán)防窯頭跑生料，必要時(shí)可以加大系統(tǒng)排風(fēng)。這樣，雖然短時(shí)間內(nèi)熟料燒成熱耗會(huì)有所增加，卻使窯爐用煤分配比例趨于合理，熱工制度穩(wěn)定和產(chǎn)質(zhì)量提高。 窯頭、窯尾負(fù)壓偏高，窯內(nèi)通風(fēng)量大，火焰太長(zhǎng)，也會(huì)導(dǎo)致窯尾溫度偏高、窯尾廢氣O2含量增加。這時(shí)應(yīng)適當(dāng)開(kāi)大三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度或關(guān)小窯尾縮口閥門(mén)。如果窯尾溫度很高，C1出口廢氣溫度也很高，但燒成帶溫度卻很低，這時(shí)應(yīng)減少系統(tǒng)喂料，停用分解爐并關(guān)閉三次風(fēng)管閥門(mén)，窯頭適量加煤，15min左右，不正常的熱工制度即可改變。 至于窯尾溫度偏低，通常是由于窯內(nèi)通風(fēng)不好引起的。其現(xiàn)象是窯頭負(fù)壓偏小，火焰偏短，窯尾O2含量低。這時(shí)，如果再遇預(yù)熱器系統(tǒng)塌料，窯尾溫度將會(huì)更低，進(jìn)一步惡化窯的操作，窯頭加煤燒成溫度上不去，反而增加廢氣中CO含量。如果系統(tǒng)排風(fēng)和燃燒器外流風(fēng)風(fēng)量不小，窯內(nèi)又沒(méi)有結(jié)圈，則應(yīng)適當(dāng)關(guān)小三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)度以加大窯內(nèi)通風(fēng)，同時(shí)增加窯頭和減少分解爐用煤量。這樣，窯尾溫度將會(huì)很快恢復(fù)正常。

在設(shè)備管理上應(yīng)盡量做到事前控制，避免和減少意外停機(jī)，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為窯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。總之，在生產(chǎn)中真正做到“五穩(wěn)”才能保證最后的一穩(wěn)---“熱工制度穩(wěn)定”，也只有熱工制度穩(wěn)定才能得到想要的結(jié)果---優(yōu)質(zhì)低耗高產(chǎn)。

TQ172

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1007-6344（2015）11-0005-02

王巖，2001--2005年 畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工無(wú)機(jī)非金屬，材料工程系，2005--2014年 就職內(nèi)蒙古烏蘭察布中聯(lián)有限公司5000d/d窯操，2014年—至今 蒙古國(guó)蒙欣巴音嘎拉有限責(zé)任公司100萬(wàn)噸/年水泥生產(chǎn)線建設(shè)工程寶海霞，2001--2005年 畢業(yè)于內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工無(wú)機(jī)非金屬，材料工程系2005—至今 就職內(nèi)蒙古烏蘭察布中聯(lián)有限公司窯前預(yù)配料工程師