環(huán)形雙膛石灰窯生產(chǎn)過程工藝控制異常情況處理策略研究

葉錦龍，劉誠誠

（陜西北元集團(tuán)錦源化工有限公司，陜西 神木 719319）

引言

石灰窯在煅燒過程中難免出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，從而導(dǎo)致影響石灰窯煅燒的穩(wěn)定性，同時也影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。任何一種異常現(xiàn)象的產(chǎn)生，窯況都有著相應(yīng)的變化特征和不同的反應(yīng)現(xiàn)象，要正確地對異常情況進(jìn)行故障處理，首先必須要準(zhǔn)確地找到故障形成的“因、果”，關(guān)系，以及變化規(guī)律，如查看溫度、流量、壓力曲線，應(yīng)根據(jù)窯況異常情況，制定相應(yīng)的處理方案及措施。遵循將故障處理在萌芽階段的原則，不應(yīng)任其發(fā)展，否則會給有的故障處理帶來更大的難度。所以在煅燒過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察窯況參數(shù)變化情況。如發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，就應(yīng)及時分析原因正確判斷對癥處理。

1 煅燒區(qū)上移

1.1 煅燒區(qū)上移的主要表現(xiàn)

預(yù)熱帶和頂溫升高，灰溫降低，石灰生燒量增加，CO2含量相應(yīng)降低。

1.2 煅燒區(qū)上移的主要原因

入窯燃料給量過大，燃料在窯內(nèi)煅燒過程中未完全燃燒，富余燃料通過蓄熱窯膛持續(xù)燃燒，導(dǎo)致頂溫控制偏高，底火控制區(qū)段上移；風(fēng)壓風(fēng)量偏大，導(dǎo)致燃料富余量大；石灰石粒度偏大，窯內(nèi)通風(fēng)順暢，上火速度過塊；卸灰量不平衡，使底火上移。

1.3 煅燒區(qū)上移的處理

1）減少風(fēng)壓、風(fēng)量，降慢上火速度，如頂壓偏低可適當(dāng)加大頂壓。

2）加大卸灰量，適當(dāng)增加燃料比，補(bǔ)充未恢復(fù)正常時頂溫偏高造成的熱損失，正常后調(diào)整為正常值。

2 煅燒區(qū)下移

2.1 煅燒區(qū)下移的主要表現(xiàn)

當(dāng)石灰冷卻風(fēng)量小時，預(yù)熱帶和窯頂廢氣溫度比正常位置時要低。冷卻帶溫度升高，出窯石灰溫度高，嚴(yán)重時出窯石灰出現(xiàn)紅料，石灰有夾生現(xiàn)象。石灰生燒量增加，窯頂用廢氣中的CO2濃度降低。

2.2 煅燒區(qū)下移的原因

風(fēng)量過小，在正常進(jìn)出料時，如果窯內(nèi)通風(fēng)不足，燃料的燃燒時間延長，造成低火下降；卸料量過大，加料和卸料速度過大，使窯內(nèi)物料下移速度加快。如果底火加深，造成冷卻帶縮短，此時空氣未得到足夠預(yù)熱便進(jìn)入煅燒帶，部分熱量用于加熱空氣，使煅燒帶溫度下降。由于溫度的下降會導(dǎo)致碳酸鈣分解數(shù)量減少，CO2排出量也相應(yīng)降低，造成石灰生燒量增多。

2.3 煅燒區(qū)下移處理

減少進(jìn)料量和卸灰量，適當(dāng)增加風(fēng)量。料和風(fēng)的調(diào)整應(yīng)視煅燒區(qū)下移的主要因素來調(diào)整料和風(fēng)。加風(fēng)后，如此時窯頂壓力過大，應(yīng)適當(dāng)減小風(fēng)量。當(dāng)?shù)谆鹫{(diào)整到正常位置時，應(yīng)恢復(fù)到正常的進(jìn)出料量和風(fēng)量。

3 煅燒區(qū)延長

3.1 煅燒區(qū)延長的主要表現(xiàn)

窯內(nèi)煅燒帶延長后，會造成預(yù)熱帶和冷卻帶縮短。煅燒區(qū)延長出現(xiàn)向兩端同時延長，延長區(qū)也會出現(xiàn)一端多一端少。主要表現(xiàn)為頂溫預(yù)熱帶、冷卻帶和灰溫的溫度均偏高，CO2含量下降。向哪一端延長過多可根據(jù)溫度來判斷。如果向冷卻帶偏移嚴(yán)重時，出窯口石灰會見紅料，反之頂部見紅火。如果向兩端同時嚴(yán)重時，兩端會見紅。如果窯內(nèi)生成瘤塊或局部通風(fēng)不良，燃料比過大，煅燒帶也會延長。

3.2 煅燒區(qū)延長的原因

入窯的原料粒度過大，一方面大量的燃料進(jìn)入冷卻帶燃燒，使底火下移。另一方面為了控制底火，在風(fēng)的作用下，煅燒區(qū)的火層向預(yù)熱帶延伸，造使底火向兩端延長。二是如果煅燒區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)瘤，使煅燒區(qū)有效容積減小，造使煅燒區(qū)延長。

3.3 煅燒區(qū)延長的處理

調(diào)整處理時，應(yīng)分析導(dǎo)致延長的主要原因?？偟膩碚f，可適當(dāng)減產(chǎn)，調(diào)整原燃料量，減少燃料比。在允許的情況下，適當(dāng)加大風(fēng)量。待灰溫下降后，把煅燒區(qū)調(diào)到正常位置。如果是因結(jié)瘤引起，應(yīng)對結(jié)瘤處及時處理。

4 結(jié)瘤

結(jié)邊、結(jié)圈、結(jié)窯主要是由局部結(jié)瘤而形成。窯壁上部有高溫瘤料塊，稱為結(jié)邊；沿窯壁四周粘有物料稱為結(jié)圈；若某一斷面上的物料從邊部到中部均粘結(jié)在一起，稱為結(jié)窯。在生產(chǎn)過程中，窯壁上掛有少量的物料是正常的。但窯壁粘的物料太多太厚，這是不正常的現(xiàn)象。

4.1 結(jié)瘤現(xiàn)象

結(jié)瘤的初期，排煙緩慢。煉結(jié)物料達(dá)到一定量時，卸出石灰的生過燒率偏高，灰溫增高而頂溫下降。窯氣中的CO濃度突然降低，CO2的含量有時降低、有時增加。嚴(yán)重時出灰口排出有未燒的石灰石。料面高度與卸灰量不匹配，煉結(jié)部位的物料下沉緩慢或停滯不下。若出現(xiàn)結(jié)窯時，窯內(nèi)物料料面均不下沉。

4.2 產(chǎn)生原因

燃料量過大，物料粒度偏小。布料時，原、燃材料分配不均勻。由于立窯邊風(fēng)過剩，在氧氣充足的周邊，燃料燃燒激烈，產(chǎn)生熱量大，低熔物液相過多，使物料與耐火磚發(fā)生粘結(jié)。卸料速度小于加料上火速度，或卸料間隔時間太長，使高溫液相物料與窯壁的接觸時間過長。使物料易與窯壁粘結(jié)在一起。高溫層的物料液相極易粘附窯襯，使耐火磚表面層變質(zhì)，窯襯中的鋁和硅同物料中的鈣相互作用，形成鈣黃長石。在高溫煅燒段，在物料壓力的作用下，使熔融物繼續(xù)粘結(jié)，形成結(jié)邊。整個物料配燃料過大，煅燒溫度太高，使窯內(nèi)物料液相量增加，在物料運動過程中，周邊的液相物料向中間轉(zhuǎn)移，使物料互相粘結(jié)，這就容易產(chǎn)生結(jié)窯。

4.3 預(yù)防與處置

粘邊主要是由于窯內(nèi)溫度過高，物料產(chǎn)生液相量大，操作不當(dāng)，通風(fēng)不均勻等因素引起。所以在生產(chǎn)過程中合理的使用燃料配比調(diào)節(jié)。加強(qiáng)煅燒操作，維持料、風(fēng)、溫之間的平衡。進(jìn)、出料和窯內(nèi)通風(fēng)應(yīng)均勻，穩(wěn)定底火位置。

1）窯內(nèi)耐火磚表面如已燒成凹凸不平時，應(yīng)及時更換，以免掛料。

2）檢查原燃料是否符合要求，配比是否合理，物料混合及布料是否均勻，并根據(jù)問題及時調(diào)整。

3）燒結(jié)物料一般是與襯磚之間形成共熔體，其結(jié)構(gòu)是兩面較疏松，而里面較致密堅硬。若單純掛料結(jié)瘤，可降低料面，使瘤子露出，利用熱脹冷宿，經(jīng)裝料沖擊，使其脫落，對結(jié)圈和大塊結(jié)瘤，則以落窯的辦法將瘤根露出，將瘤根干凈、徹底地打掉，以免后患，并將瘤料火塊盡量敲碎，分別撥開鋪平于窯面上，以利于通風(fēng)均勻。結(jié)窯處理比較困難，不僅勞動強(qiáng)度大，而且處理時間較長。首先要停止加料，加大鼓風(fēng)，將物料降溫，然后沿窯壁打開一個缺口，逐步將粘結(jié)部分撬打下來。

5 架窯

5.1 架窯的癥狀

出現(xiàn)架窯，在卸料時，立窯卸料正常，但窯面下降速度減慢，有時基本不下降，由于下卸而上不降，使窯內(nèi)形成抽空。這表明立窯已架空卡窯。

5.2 造成原因

在煅燒操作過程中，料、風(fēng)、溫三平衡失調(diào)，窯內(nèi)溫度過高，使窯內(nèi)嚴(yán)重結(jié)窯，嚴(yán)重結(jié)窯后，下面仍然繼續(xù)卸料，使窯內(nèi)物料之間產(chǎn)生空間。

5.3 架窯處理

發(fā)現(xiàn)架空時，應(yīng)迅速關(guān)上窯門，立即停風(fēng)，停止加料和卸料。經(jīng)反復(fù)幾次讓窯內(nèi)物料熱脹冷宿，使物料下落。如架窯處仍不下落，在停風(fēng)的狀況下，找一薄弱環(huán)節(jié)，在此處用鋼釬出一個缺口，然后逐步處理。處理時，切忌打開全部窯門和多處處理，以免卡窯物料突然碎裂，同時下沉，使窯內(nèi)熱氣流噴出傷人。架空卡窯應(yīng)特別注意噴窯傷人事故發(fā)生。

6 結(jié)語

通過對石灰窯生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常現(xiàn)象及時進(jìn)行干預(yù)處理，降低生產(chǎn)過程異常對生產(chǎn)造成的影響，促進(jìn)石灰窯生產(chǎn)裝置運轉(zhuǎn)率提高，達(dá)到質(zhì)量與產(chǎn)量的提升，保障生產(chǎn)系統(tǒng)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運行。