五級旋風(fēng)預(yù)熱器窯后結(jié)圈的原因和處理
1 窯后結(jié)圈的現(xiàn)象
火焰短粗，窯前溫度升高，火焰伸不進(jìn)窯內(nèi)；窯尾溫度降低，窯尾負(fù)壓明顯上升；窯頭負(fù)壓降低，并頻繁出現(xiàn)正壓；窯功率增加，波動大；來料波動大，一般燒成帶料減少；嚴(yán)重時窯尾密封圈漏料，經(jīng)多次檢查，發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)后結(jié)圈料中有許多煤粉，且SO3的含量較高。后結(jié)圈熟料的化學(xué)分析結(jié)果見表1。
| Loss | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | fCaO | SO3 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6.35 | 17.86 | 4.70 | 4.85 | 58.10 | 0.50 | 0.70 | 7.86 |
2 原因分析
2.1 生料成分的影響
生料中n偏低，使煅燒中液相量增多粘度大而易富集窯尾；入窯生料均勻性差，容易造成窯熱工制度波動，引起后結(jié)圈；煅燒過程中，生料中有害揮發(fā)性組分在系統(tǒng)中循環(huán)富集，從而使液相出現(xiàn)溫度降低，同時也使液相量增加造成結(jié)圈。
2.2 煤的影響
我廠燒成煤揮發(fā)分較低，灰分較高，含硫量也較高，造成煤燃燒速度變慢，熱力強(qiáng)度不夠，低溫長焰煅燒，煤不完全燃燒現(xiàn)象較為嚴(yán)重；加之煤灰中Al2O3和SO3含量較高，當(dāng)煤灰集中沉落到燒成帶末端的物料上會使液相出現(xiàn)溫度大大降低，液相量增加，液相發(fā)粘，熟料中SO3含量增高，這是造成窯后結(jié)圈的主要原因。煤的工業(yè)分析見表2，煤灰全分析見表3。
| Mad/% | Aad/% | Vad/% | FCad/% | Qnet,ad/(kJ/kg) |
|---|---|---|---|---|
| 0.39 | 27.00 | 24.50 | 48.11 | 24 375 |
| SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | SO3 |
|---|---|---|---|---|---|
| 44.29 | 12.52 | 32.55 | 7.84 | 1.56 | 5.17 |
2.3 操作和熱工制度的影響
用煤過多，產(chǎn)生還原氣氛，物料中三價鐵還原為二價鐵，易形成低熔點礦物，使液相提早出現(xiàn)，一二次風(fēng)配合不當(dāng)，二次風(fēng)溫不穩(wěn)，低溫長焰煅燒，使物料預(yù)燒很好，液相出現(xiàn)早；窯快轉(zhuǎn)率低，窯設(shè)備事故較多，操作參數(shù)不合理，導(dǎo)致窯熱工制度不穩(wěn)定；噴煤管長時間不前后移動，后部窯皮生長快。
3 處理措施
3.1 抓好進(jìn)廠原燃材料質(zhì)量，穩(wěn)定生料成分
1)化驗室每周不定期對石灰石各開采區(qū)分別取樣測其CaO含量，并確定搭配開采方案，要求進(jìn)廠石灰石CaO含量為50%～52%。
2)換煤種，選擇揮發(fā)分較高的低硫煤。我廠選用永川煤，燃燒狀況較好，火焰發(fā)亮，增長了高溫帶，提高了窯熱力強(qiáng)度，避免了煤的不完全燃燒現(xiàn)象。煤的工業(yè)分析結(jié)果見表4。
| Mad/% | Aad/% | Vad/% | FCad/% | Qnet,ad/(kJ/kg) | SO3/% |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.83 | 20.14 | 27.92 | 50.11 | 25 858 | 0.93 |
3)化驗室設(shè)專職原料質(zhì)量驗收員監(jiān)督把關(guān)，不合格原料不準(zhǔn)進(jìn)廠，依質(zhì)堆放，合理搭配使用。
3.2 調(diào)整了配料方案
KH和n值適當(dāng)高點，減少液相粘度和總量，防止液相過早出現(xiàn)而造成結(jié)圈。調(diào)整前后的生、熟料化學(xué)分析結(jié)果見表5。
| 項目 名稱 | Loss | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 | CaO | MgO | SO3 | fCaO | KH | KH－ | n | P | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 生料 | 35.09 | 13.26 | 1.93 | 3.27 | 43.39 | 0.71 | 1.01 | 2.55 | 1.69 | 調(diào)整前 | |||
| 熟料 | 0.15 | 21.66 | 3.39 | 5.72 | 63.54 | 1.42 | 2.80 | 0.30 | 0.87 | 0.87 | 2.38 | 1.69 | |
| 生料 | 35.42 | 13.02 | 1.89 | 2.71 | 43.98 | 0.74 | 1.06 | 2.83 | 1.43 | 調(diào)整后 | |||
| 熟料 | 0.86 | 22.07 | 3.50 | 4.98 | 64.64 | 1.91 | 1.04 | 0.58 | 0.89 | 0.88 | 2.57 | 1.42 |
3.3 改善操作條件
規(guī)范了窯工藝操作參數(shù)；調(diào)整了三通道噴煤管的操作參數(shù)，合理控制好內(nèi)外風(fēng)，煤風(fēng)的比例，使其煤粉與一次風(fēng)得到良好的混合，燃燒速度加快，煤燃燒更充分，確?；鹧鏈囟雀?、順暢，活潑有力，且保持一定的長度。杜絕煤粉不完全燃燒被拉到后面及窯尾上升煙道燃燒而產(chǎn)生后結(jié)圈及上升煙道結(jié)皮、堵塞等。
3.4 采用“熱燒法”處理后結(jié)圈
密切注意燒成系統(tǒng)及預(yù)熱器系統(tǒng)的溫度和負(fù)壓的變化，加強(qiáng)預(yù)熱器的吹掃，防止堵塞而影響窯的通風(fēng)。如發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)有后結(jié)圈且對燒成有一定的影響時，則及時采用“熱燒法”處理，我廠“熱燒法”處理后結(jié)圈的主要措施是:
1)減少喂料量，由正常時40t/h減為20t/h左右；
2)降低窯速，由正常時1.9r/min降至0.8r/min左右；
3)適當(dāng)增大二次風(fēng)量或減小煤管內(nèi)風(fēng)開度，并調(diào)整煤管的內(nèi)風(fēng)道倒錐體的伸縮距離，使其火焰拉長，高溫帶增長，讓高溫點落在后圈處；
4)將煤管適當(dāng)調(diào)高，并全部伸入窯煅燒；
5)窯尾高溫風(fēng)機(jī)全開，轉(zhuǎn)速1460r/min，油閥門開度100%，風(fēng)閥100%，一級出口負(fù)壓5.5～6.0kPa，二次風(fēng)溫200℃左右；
6)打開冷風(fēng)帽，放冷風(fēng)，防止高溫風(fēng)機(jī)溫度過高(<450℃)，如高溫風(fēng)機(jī)過熱時(450℃以上)，將一、二級旋風(fēng)筒的觀察孔打開，保證尾溫不超過1050℃；五級筒出口溫度<850℃；下料溫度750～800℃；高溫風(fēng)機(jī)溫度420℃左右；
7)燒2～3h后退出煤管，并逐步恢復(fù)正常喂料量與正常煅燒，使后圈溫度時高時低，受冷料子的沖擊而垮落。但處理時火焰不可拉得過長，五級下料溫度≤800℃，否則物料液相出現(xiàn)過早，反而使后結(jié)圈增厚，五級筒燒堵。
4 結(jié)束語
由于采取了以上措施，我廠600t/d五級旋風(fēng)預(yù)熱器窯再未出現(xiàn)過被迫停窯人工打圈的現(xiàn)象。做到防患于未然，不僅減輕了勞動強(qiáng)度，改善了操作條件；窯的運轉(zhuǎn)率由以前的65%提高到88%；回轉(zhuǎn)窯的臺時產(chǎn)量由以前的22t/h提高到24.5t/h；熟料的質(zhì)量由以前的58MPa提高到60.5MPa。
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