在水泥厂中,烧成车间相对而言要比其它车间复杂得多。这主要是熟料烧成有严格的热工制度,要求风、煤、料和窑速进行合理匹配,出现异常情况要及时调整。否则,短时间内影响一点产质量事小,如果处理不当还会出现红窑或预分解系统堵塞等问题。通过生产实践体会到,当一个好的窑操作员,既要在中控室操作自如,判断正确、果断,又要解决好烧成现场出现的实际问题,实属不易。下面就预分解窑的操作谈一些体会,供大家参考。
1 看火操作的具体要求
1)作为一名回转窑操作员,首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力,要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少,要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。
2)操作预分解窑要坚持前后兼顾,要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑,要提高快转率。在操作上,要严防大起大落、顶火逼烧,要严禁跑生料或停窑烧。
3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧,减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。
4)严格控制熟料fCaO含量低于1.5%,立升重波动范围在±50g/L以内。
5)在确保熟料产质量的前提下,保持适当的废气温度,缩小波动范围,降低燃料消耗。
6)确保烧成带窑皮完整坚固,厚薄均匀,坚固。操作中要努力保护好窑衬,延长安全运转周期。
2预热器系统的调节
2.1 撒料板角度的调节
撒料板一般都置于旋风筒下料管的底部。经验告诉我们,通过排灰阀的物料都是成团的,一股一股的。这种团状或股状物料,气流不能带起而直接落入旋风筒中造成短路。撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开,使物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。在预热器系统中,气流与均匀分散物料间的传热主要是在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大差别,但下面一组数据基本相同。一般情况下,旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右,出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料撒开程度的好坏,决定了生料受热面积的大小,直接影响换热效率。撒料板角度的太小,物料分散效果不好。反之,极易被烧坏,而且大股物料下塌时,由于管路截面积较小,容易产生堵塞。所以生产调试期间应反复调整其角度。与此同时,注意观察各级旋风筒进出口温差,直至调到最佳位置。
2.2 排灰阀平衡杆角度及其配重的调整
预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀。一般情况下,排灰阀摆动的频率越高,进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀,气流短路的可能性就越小。排灰阀摆动的灵活程度主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重。根据经验,排灰阀平衡杆的位置应在水平线以下,并与水平线之间的夹角小于30。有人作过计算,最好能调到150左右。因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小,而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。力矩增大,阀板复位所需时间缩短,排灰阀摆动的灵活程度可以提高。至于配重,应在冷态时初调,调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来,一松手平衡杆就复位。热态时,只需对个别排灰阀作微量调整即可。
2.3 压缩空气防堵吹扫装置吹扫时间的调整
预热器系统中,每级旋风筒根据其位置、内部温度和物料性能的不同,在锥体一般都设有1~3圈压缩空气防堵吹扫装置。空气压力一般控制在0.6—0.8MPa。系统正常运行时,由计算机定时进行自动吹扫。吹扫时间可以根据需要人为设定。一般为每隔20min左右,整个系统自动轮流吹扫一遍。每级旋风筒吹扫3—5s。当预热器系统压力波动较大或频繁出现塌料等异常情况时,随时可以缩短吹扫时间间隔,甚至可以定在某一级旋风筒上进行较长时间的连续吹扫。当然无异常情况,不应采取这种吹扫方法。因为吹人大量冷空气将会破坏系统正常的热工制度,降低热效率,增加系统热耗。
3 新窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法
新窑耐火衬料烘干结束后,一般可以继续升温进行投料运行。但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动较大,升温速率太高,则最好将其熄火,待冷却后进行系统内部检查。如果发现耐火衬料大面积剥落,则必须进行修补,甚至更换。
3.1窑头点火升温
3.1.1 窑头点火
现代化的预分解窑,窑头都采用三风道或四风道燃烧器,喷嘴中心都设有点火装置。新窑第一次挂窑皮,最好使用轻柴油点火。因为这样点火,油煤混合燃烧,用煤量少,火焰温度高,煤粉燃尽率也高。如果用木材点火,火焰温度低,初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧。煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降。而且木材燃烧后留下大量木灰,这些煤灰和木灰在高温作用下被烧融,粘挂在耐火砖表面,不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮。
窑头点火一般用浸油的棉纱包绑在点火棒上,点燃后置于喷嘴前下方,随后即刻喷油。待窑内温度稍高一些后开始喷人少量煤粉。在火焰稳定、棉纱包也快烧尽时,抽出点火棒。以后随着用煤量的增加,火焰稳定程度的提高,逐渐减少轻柴油的喷人量,直至全部取消。在此期间,窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升。在RSP型分解炉上,为使RSP分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧,窑头点火前应将2个C4旋风筒排灰阀杆吊起。这样,窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管人C4旋风筒,对涡流分解室起到预热升温的作用。
3.1.2 升温曲线和转窑制度
系统从冷态窑点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、C5出口温度和C1出口温度以及不同温度段的转窑制度。当窑点火升温约达24h以后,即窑尾废气温度约为750—800℃时,启动生料喂料系统,向窑内喂入5%左右的设计喂料量,为挂好窑皮创造条件。
3.2 投料挂窑皮
当预热器系统充分预热,窑尾温度达950℃左右,这时分解炉涡流分解室温度可达650—700℃,窑头火砖开始发亮发白时,早先喂人的几吨生料也即将进入烧成带。这时,窑头留火待料,保持烧成带有足够高的温度,并将吊起的2个C4排灰阀复原。三次风管阀门开至10%左右,打开涡流燃烧室和分解室阀门,开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当C1出口温度达400—450℃时,打开置于C1出口至高温风机废气管道上的冷风阀,掺人冷风调节废气温度,保护高温风机。待C5出口温度达900℃时,适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30%-40%。喂料后逐渐关闭冷风阀,适当加大喂煤量和系统排风量,窑以较低的转速(如0.3—0.6r/min)连续运转并开始挂窑皮。当系统比较正常,分解炉温度稳定后,就可以撤除点火喷油嘴。如果系统烧无烟煤,则应适当延长点火喷嘴的使用时间,但油量可以减少,以对无烟煤起助燃作用。
挂好窑皮是延长烧成带火砖寿命,提高回转窑运转率的重要环节。其关键是掌握火候,待生料到达烧成带时及时调整燃料量和窑速,确保稳定的烧成带温度。窑速与喂料量相适应,使粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变。温度太高,挂上的窑皮易被烧垮,生料易烧流,在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖;温度突然降低会跑生料,形成疏松夹心窑皮,极易塌落,影响窑皮质量。
挂窑皮时间,一般约需3—4个班。窑皮挂到一定程度以后,生料喂料量可以3-5t/h的速度增加,直至100%的设计能力。窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。
3.3 冷却机的操作
1)挂窑皮初期,窑产量很低。待熟料开始人冷却机时再启动篦床。但篦速一定要慢,使熟料在篦床上均匀散开,并保持一定的料层厚度。
2)以设定冷却风量为依据,使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大,否则吹穿料层,造成短路。
3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象。漏风严重时,可暂时停拉链机,使机内积攒一定量的细料,以提高料封效果。
4)操作中如发现篦板翘起或脱落,要及时处理,严防篦板掉人熟料破碎机,造成严重事故。
3.4 三次风管阀门的调节
1)分解炉点火时,三次风温度很低。因此打开电动高温蝶阀时,宜小且缓慢,以避免涡流分解室温度骤降给点火带来困难。
2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度,以满足它们所在位置管道阻力的差异。当生料喂料量达设计产量的80%左右时,使总阀门开度达70%-100%。
3.5 系统温度的控制
从投料挂窑皮到窑产量达设计能力之前,烧成系统热耗一般都相对较高。因此系统温度可比正常值偏高控制:
1)窑尾温度:1000-1050℃;
2)分解炉混合室出口温度:900℃;
3) C1出口废气温度:350—400℃。
3.6 废气处理系统的操作
1)系统投料之前,一般增湿塔不喷水,但出口废气温度应≤250℃,以免损坏电除尘器的极板和壳体。
2)增湿塔投入运行后,注意塔底窑灰水分,严防湿底。
3)待烧成系统热工制度基本稳定后,电除尘器才能投入运行,并控制电除尘器人口废气CO含量在允许范围以内。
4 挂窑皮的影响因素
4.1 生料化学成分
所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成,而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。以前湿法窑,人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些,而饱和比适当偏高一些。但对于预分解窑,目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器,回转窑正常运行时,一次风量少,二次风温度又很高。因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。如果降低硅酸率,液相量相应增加,物料容易烧流,挂上的窑皮不吃火容易脱落。所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。
4.2 烧成温度和火焰控制
挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,还要有适当的温度,气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。一般应控制在正常生产时的烧成温度。掌握熟料结粒细小而均齐,不烧大块更不能烧流,严禁跑生料。升重控制在正常生产指标内。要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、 顺畅。这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。
4.3 喂料量和窑速
为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整,稳定窑内热工制度是先决条件。挂窑皮期间,稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。喂料量过多或窑速过快,窑内温度就不容易控制,粘挂的窑皮就不平整,不坚固。所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35%左右。挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。
4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置
一般情况下,喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点,同时偏料,火焰宜短不宜长。这样高温区较集中,高温点靠前,使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。随着生喂料量的逐渐增加,喷嘴要相应往窑内移动。待窑产量增加到正常情况,喷嘴也随之移到正常生产的位置。挂窑皮期间切忌火焰太长,否则高温区不集中,窑皮挂得远或前薄后厚,甚至出现前面窑皮尚未挂好,后面已经形成结圈等不利情况。