预分解窑操作中常见的问题及原因
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水泥的日常问题分析及研究1.绿心料是怎么产生的?答:在熟料煅烧过程中,有时会遇到外观与普通熟料相同、但中间呈嫩绿色的熟料,这就是绿心料。
此种熟料中含有较多Cr2O3和MnO,含Cr2O3的熟料中A矿颜色变绿,此种A 矿称为铬阿利特,Cr2O3主要来自窑中的铬质耐火材料。
而含MnO的熟料呈绿色的主要原因是β-C2S和MnO 形成固溶体,在C2S-Mn2S 系统中形成绿色橄榄石(CaO·MnO·SiO2)。
在温度较高时,C2S 和CMnS的固溶体也可分解出桃红色含锰的B矿,MnO主要来自铁质原料和耐火材料杂质。
绿心熟料的水硬性差,强度低。
由于Cr3+和低价锰只有在还原气氛下出现,故绿心料是还原气氛的产物,属还原熟料。
2.三次风管漏风的影响有哪些?答:三次风管中经过的是由窑尾排风机的抽引,从窑头罩吸入进入分解炉热风。
其主要作用是供分解炉内煤粉燃烧之用。
所以三次风管中的风量大小及风速对分解炉的工况有较大的影响,生产过程中应该加强控制。
由于风管漏风,势必对整个系统的生产造成影响,分析如下:1.入分解炉的风温降低该处的温度降低,会导致煤粉的预繎效果变差。
从而导致煤粉在预繎炉内的燃烧滞后,热力强度发挥不出来,使得分解炉炉温下降,碳酸钙分解率下降,煅烧恶化。
2.窑尾温度升高三次风管的漏风就是变相减少了三次风,窑内用风量大,一般表现为窑尾温度偏高.C5筒出口温度与分解炉出口温度可能倒挂.且窑内火焰长,窑头和窑尾负压较大。
3.三次风管积灰三次风管的漏风使得整个风管的风速下降,会造成气体中的粉尘大量降落堆积,时间久时会造成三次风管内积灰大。
3. 红窑的故障现象有哪些?答:故障原因是:窑衬太薄或脱落,火焰形状不正常、垮窑皮等原因造成。
故障现象:筒体扫描仪显示温度偏高,夜间可发现筒体出现暗红或深红,白天则发现红窑处筒体有“爆皮”的现象,用扫帚扫该处可燃烧。
4. 烟室结皮后如何操作?答:故障原因:1.窑尾烟室温度过高 2.窑尾烟室通风不良 3.火焰长,火点后移。
二、结圈的原因分析及处理公司1000t/d 预分解窑从试生产到 炉风量不平衡等原因,造成在距窑口三次风流化风 A 炉,MFC预分解窑结圈的原因分析及处理一、概述公司1000t/d 预分解窑是以窑尾带 TD 分解炉的单系列五级旋风预热器和/3.2 X 46m 回转窑为 核心 配套/ 3.5 X 10m 中卸式烘干生料磨、503H-606H-825H 推动篦式冷却机,设计生产能力920t/d 熟料。
99年8月,因TD 炉炉容偏小,对分解炉进行了改造,在窑尾塔架旁增设一台N — MFC 流态化 分解炉与原TD 炉串联(见图1 )。
改造后,因对预分解窑认识不足,操作、管理水平跟不上,造成 窑内频繁结圈,严重影响回转窑的正常运转(表1为历年结圈的次数和影响时间)。
经过几年的生产, 已摸清了结圈的原因,并基本解决预分解窑结圈的问题。
在此,对公司预分解窑结圈的原因分析及 处理过程做些简单介绍。
表1为历年结圈的次数和影响时间 年份 19992000 2001 2002 2003.1 〜6 影响停窑时间(t )87 322.67 58.67 37.05 停窑次数(次)527 3 4 料 2000年4月期间,因原燃材料成份不稳定,操作不统一、窑12m 至35m 处频繁结圈,引起停窑次数及时间最多的是23 30m 处的后结圈,16〜23m 处结圈造成停窑次数仅有一次, 16m 以内的结圈虽对产质量有一定的影响,但从未引起停窑。
纵观几年的生产过程,虽然引发结圈的因素委多。
但每次都有一、二个主要 原因,每当解决了主要原因,结圈的问题可以得到缓解或消除。
下面主要介绍一下23m 〜30m 处后 结圈的形成原因及处理过程。
1、窑内用风过大,热工制度不稳定( 2000.1〜3)2000年1月至2000年5月,因回转窑25〜30m 处频繁结圈被迫停窑 297小时,尤其2000年3 月,窑内结圈停窑 9次,其中进窑处理 6次,共影响停窑121小时。
窑预分解系统的问题分析及改进措施摘要:我厂1号RSP窑经过6年多的运转,系统耐火材料呈现出不同程度的磨损、烧坏现象。
SB室下部掉砖,进而壳体烧损;SC室用风不良,导致边壁物料保护层不均衡,局部衬砖磨损严重;斜烟道及鹅颈管侧墙衬砖垮落,由于鹅颈管结构缺陷,经常结皮和堆料;MC室断面物料分布不均,物料稀相区炉壁烧损,直至筒体严重变形;因窑尾缩口处风速低,喷腾能力减弱而塌料;高温级旋风筒分离效率低,导致物料大量返回,内循环增加等。
本文依据热工标定结果,对该预分解系统出现的问题进行分析,并提出改进措施。
1 RSP窑系统工况分析热工标定主要参数对比见表1、表2,窑尾高温区工艺流程见图1。
表1 预热预分解系统温度变化℃表2 RSP炉的分解进程变化注:1997年数据为南京化工大学硅酸地方国营工程研究所的热工标定结果,SC 室出口指斜烟道出进口等同于鹅颈管出口。
图1 窑尾高温区工艺流程1.1 三次风温度及其对SC室工况的影响由表1可见,三次风温度和入炉生料温度分别只有600℃和671℃。
入炉生料温度低主要是由于C4锥体及下料管增开人孔门较多,外漏风量和散热损失增加引起的,通过加强管理,隔热堵漏后完全可以解决;三次风温度目前基本稳定在560~580℃,提高的余地很小。
其原因是:我厂采用单筒冷却机,经过多年的运转,内部装置所遭受的磨损和腐蚀不断加剧,而且增加了砌筑耐火砖的长度,熟料停留时间短(约为30min),出机熟料温度高(~290℃),使热效率本身就不高的单筒冷却机热回收率进一步降低(1997年热工标定结果为56.6%)。
三次风温度是影响分解率和燃尽率的重要因素。
较低的三次风温度导致炉内煤粉着火速度减慢,形成滞后燃烧,特别是SC室内煤粉是在纯助燃空气中燃烧,助燃空气的温度在很大程度上决定了煤粉燃尽率,三次风温度低,即使分解炉多加煤,SC室内温度也不会高,反而会加剧煤粉滞后燃烧。
从表1和表2可以看出,SC室生料出口温度和分解率分别是948℃和43.4%,结合入炉生料表观分解率已达22.6%的实际情况,说明SC室内的分解反应极低,煤粉燃烧状况不理想。
【关键字】精品预分解窑窑皮几种异常情况的处理江超,李思营,马海倩(新乡平原同力水泥有限责任公司河南新乡453011)0引言河南某水泥公司5000t/d水泥熟料生产线由天津水泥工业设计研究院有限公司设计,采用双系列五级预热器和TSD型分解炉,窑的规格为Φ4.8×,配用天津仕名公司TC型四通道燃烧器。
该生产线所用燃料采用低挥发分无烟煤与烟煤按比率搭配而成的混合煤,其燃烧特性既有烟煤的也有无烟煤的,容易产生两极分化。
生产过程中因此出现了几次事故,如窑皮不平整、红窑、窑内结球、窑尾结圈漏料、熟料质量差等。
在处理事故的过程中,总结了一些宝贵的经验。
现做一简介,供同行参考。
1影响窑皮形成的主要因素1.1生料的化学成份生料中铝质与铁质的成份比较多,熟料烧成液相量就多,容易形成窑皮。
铝含量高,液相的粘度大,形成窑皮比较困难。
铁含量高,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
1.2烧成带的温度烧成带的温度低,物料形成的液相少,不易形成窑皮;相反,窑皮容易脱落。
1.3火焰的形状和燃烧器的位置火焰形状要完整、顺畅,这样形成的窑皮厚薄一致、坚固。
燃烧器的位置应尽量向往外拉一点,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。
待窑产量增加到正常情况,燃烧器也随之移动到正常生产的位置。
1.4喂料量和窑速挂窑皮期间,喂料量过大或窑速过快,窑内温度就不容易控制,粘挂的窑皮就不平整、不坚固。
2 几次异常窑皮的处理过程2.1 窑~处窑皮偏厚2.1.1表现中班,窑筒体~窑皮偏厚,筒体扫描显示此处温度平均值仅为,窑尾密封圈漏料,熟料结粒偏大、黄心料较多、f-CaO偏高。
2.1.2原因分析由于入窑生料的易烧性变差,f-CaO合格率低,有的操作员由于经验不足又不愿减产,为了使f-CaO合格,采取加大窑头用煤量(超出正常值0.8t/h)、窑尾温度偏高控制的方法,导致此处窑皮偏厚、过渡带副窑皮比正常值厚,窑内物料填充率过高(窑速已经达到最快),影响了通风和热交换,物料预烧不好,结果熟料中黄心料更多、f-CaO 仍然偏高、此处窑皮更厚、窑尾密封圈漏料更为严重。
预分解窑窑皮几种异常情况的处理江超,李思营,马海倩(新乡平原同力水泥有限责任公司河南新乡453011)0引言河南某水泥公司5000t/d水泥熟料生产线由天津水泥工业设计研究院有限公司设计,采用双系列五级预热器和TSD型分解炉,窑的规格为Φ×72m,配用天津仕名公司TC型四通道燃烧器。
该生产线所用燃料采用低挥发分无烟煤与烟煤按比例搭配而成的混合煤,其燃烧特性既有烟煤的也有无烟煤的,容易产生两极分化。
生产过程中因此出现了几次事故,如窑皮不平整、红窑、窑内结球、窑尾结圈漏料、熟料质量差等。
在处理事故的过程中,总结了一些宝贵的经验。
现做一简介,供同行参考。
1影响窑皮形成的主要因素生料的化学成份生料中铝质与铁质的成份比较多,熟料烧成液相量就多,容易形成窑皮。
铝含量高,液相的粘度大,形成窑皮比较困难。
铁含量高,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
烧成带的温度烧成带的温度低,物料形成的液相少,不易形成窑皮;相反,窑皮容易脱落。
火焰的形状和燃烧器的位置火焰形状要完整、顺畅,这样形成的窑皮厚薄一致、坚固。
燃烧器的位置应尽量向往外拉一点,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。
待窑产量增加到正常情况,燃烧器也随之移动到正常生产的位置。
喂料量和窑速挂窑皮期间,喂料量过大或窑速过快,窑内温度就不容易控制,粘挂的窑皮就不平整、不坚固。
2 几次异常窑皮的处理过程窑9.5m~14m处窑皮偏厚表现2005年8月10日中班,窑筒体9.5m~14m窑皮偏厚,筒体扫描显示此处温度平均值仅为165℃,窑尾密封圈漏料,熟料结粒偏大、黄心料较多、f-CaO偏高。
原因分析由于入窑生料的易烧性变差,f-CaO合格率低,有的操作员由于经验不足又不愿减产,为了使f-CaO合格,采取加大窑头用煤量(超出正常值h)、窑尾温度偏高控制的方法,导致此处窑皮偏厚、过渡带副窑皮比正常值厚,窑内物料填充率过高(窑速已经达到最快),影响了通风和热交换,物料预烧不好,结果熟料中黄心料更多、f-CaO仍然偏高、此处窑皮更厚、窑尾密封圈漏料更为严重。
预分解窑为何会塌料?预分解窑产生塌料的原因有以下几点:1.预热器和分解炉设计及结构有缺陷(1)系统局部设备偏大管道内的风速太低,气体携料能力减弱,再加上其他因素干扰,极容易引起系统塌料。
若分解炉炉径过大,也易产生塌料(预热器、分解炉内风速合理值见附表)。
(2)窑尾缩口、三次风管调节阀门及分解炉的问题入窑二次风和入炉三次风必须分配合适,使各部分风速达到合理取值;特别是分解炉喷腾口和炉内气体要达到一定的流速,才能有效携带物料,避免分解炉塌料。
生产中主要是通过调节三次风管阀门和窑尾缩口阀门开度来实现。
(3)各级旋风筒撒料装置和安装位置的问题撒料装置可使物料下冲力减小,分散度加大,避免直冲窜料。
若设置或安装不合理,则不能有效分散从上级旋风筒下来的成股物料;当风管风速稍低时,就有可能托不住而下冲成料股,使之直接进入下一级旋风筒,形成物料短路,并逐级落入下级旋风筒,物料积聚,料量及冲力增大,冲出分解炉或冲入窑内,成为塌料。
对撒料装置的要求是以下料管的来料大部分能落到撒料板上并飞溅为宜。
(4)旋风筒下料管及其翻板阀的问题①下料管管径要保证料流畅通,不能因料管太小而堵塞,同时要考虑料管中物料填充率不能太低。
管径按单位截面料流考虑,最下两级取75~120k g /(s ·m2),上面各级取100~180k g /(s ·m2)。
②下料管的翻板阀应翻动灵活并起到较好的锁风作用,尽量不设在下料管的小角度斜段上。
否则产生内漏风,会使旋风筒分离效率下降,一部分物料随气流进入上一级旋风筒,一部分在旋风筒内循环积聚,积到一定量时,成股卸出旋风筒,导致系统塌料。
③下料管拐弯较多或角度太小(应大于55°),容易结皮,下料不畅、不稳,产生脉动,成股下料,也会产生短路而引起塌料。
(5)旋风筒或连接风管存在水平段问题有些旋风筒蜗壳是平底构造,或连接风管有较长水平管段,很易沉积物料;当积到一定量时,成股落入旋风筒,产生塌料。
预分解窑操作中常见的问题及原因
(1)窑尾和预分解系统温度偏高
1)检查是否生料KH、SM值偏高,熔融相(A1203和Fe203)含量偏低;生料中是否f-Si02含量比较高和生料细度偏粗。
如若干项情况属实,则由于生料易烧性差,熟料难
烧结,上述温度偏高属正常现象。
但应注意极限温度和窑尾O2含量的控制。
2)窑内通风不好,窑尾空气过剩系数控制偏低,系统漏风产生二次燃烧。
3)排灰阀配重太轻或因为怕堵塞,窑尾岗位工把排灰阀阀杆吊起来,致使旋风筒收尘效率降低,物料循环量增加,预分解系统温度升高。
4)供料不足或来料不均匀。
5)旋风筒堵塞使系统温度升高。
6)燃烧器外流风太大、火焰太长,致使窑尾温度偏高。
7)烧成带温度太低,煤粉后燃。
8)窑尾负压太高,窑内抽力太大,高温带后移。
(2)窑尾和预分解系统温度偏低
1)对于一定的喂料量来说,用煤量偏少。
2)排灰阀工作不灵活,局部堆料或塌料。
由于物料分散不好,热交换差,致使预热
器C1出口温度升高,但窑尾温度下降。
3)预热器系统漏风,增加了废气量和烧成热耗,废气温度下降。
(3)烧成带温度太低
1)风、煤、料配合不好。
对于一定喂料量,热耗控制偏低或火焰太长,高温带不集中。
2)在一定的燃烧条件下,窑速太快。
3)预热器系统的塌料以及温度低、分解率低的生料窜入窑前。
4)窑尾来料多或垮窑皮时,用煤量没有及时增加。
5)在窑内通风不良的情况下,又增加窑头用煤量,结果窑尾温度升高,烧成带温度反
而下降。
6)冷却机一室篦板上的熟料料层太薄,二次风温度太低。
(4)烧成带温度太高
1)来料少而用煤量没有及时减少。
2)燃烧器内流风太大,致使火焰太短,高温带太集中。
3)一二次风温度太高,黑火头短,火点位置前移。
(5)二次风温度太高
1)火焰太散,粗粒煤粉掺入熟料,入冷却机后继续燃烧。
2)熟料结粒太细致使料层阻力增加,二次风量减少,风温升高;大量细粒熟料随二次
风一起返回窑内。
3)熟料结粒良好,但冷却机一室料层太厚。
4)火焰太短,高温带前移,出窑熟料温度太高。
5)垮窑皮、垮前圈或后圈,使某段时间出窑熟料量增加。
(6)冷却机废气温度太高
1)冷却机篦板运行速度太快,熟料没有充分冷却就进入冷却机中部或后部。
2)熟料冷却风量不足,出冷却机熟料温度高,废气温度自然升高。
3)熟料层阻力太大(料层太厚或熟料颗粒细)或料层太容易穿透(料层太薄或熟料颗粒
太粗),这样熟料冷却不好,出口废气温度升高。
(7)二次风温度太低
1)喷嘴内伸,火焰又较长,窑内有一定长度的冷却带。
2)冷却机一室料层太薄(料层薄回收热量少,温度低)。
3)冷却机一室高压风机风量太大。
4)篦板上熟料分布不均匀,冷却风短路,没有起到冷却作用。
(8)烧成带物料过烧
1)用煤量太多,烧成温度太高。
2)熟料KH和SM偏低,A1203、Fe203含量偏高。
3)生料均化不好,化学成分波动太大或者生料细度太细致使物料太容易烧结。
4)窑灰直接入窑时,瞬间掺入比例太大。
(9)预热器负压太高
1)气体管道、旋风筒入口通道及窑尾烟室产生结皮或堆料,则在其后负压升高。
2)篦板上料层太厚或前结圈较高使二次风入窑风量下降,但窑尾高温风机排风量保持
不变,系统负压上升。
3)窑内结圈或结长厚窑皮,则在其后负压增大。
(10)窑头回火
1)冷却机废气风机阀门开度太大。
2)熟料冷却风机出故障或料层太致密,阻力太大,致使冷却风量减少。
在冷却机废气
风机开度不变的情况下,必将从窑内争风。
3)窑尾捅灰孔、观察孔突然打开,系统抽力减少。
4)窑内结圈,系统阻力增加,窑头负压减小甚至出现正压。
(11)结窑口圈
1)二次风温长期偏高,煤粉燃烧速度太快,火焰太集中。
2)烧成带温度太高,物料过烧。
3)熟料颗粒太细,粉料较多,冷却机一室高压风机阀门开度太大,大量粉料返回窑内。
4)煤粉太粗,不完全燃烧沉降在熟料颗粒表面继续燃烧,产生高温造成结圈。
(12)后结圈
1)生料均匀性较差,化学成分波动较大,熔融相出现显著变化。
2)生料KH或SM值偏低,煅烧火焰又太长。
3)煤粉偏粗或燃烧空气不足产生还原气氛,使Fe203还原成FeO,液相提前出现。
4)煤、风混合不好,煤灰集中沉降。
(13)预热器系统塌料
1)窑产量偏低,处于塌料危险区。
2)喂料量忽多忽少,不稳定。
3)旋风筒设计结构不合理,旋风筒进口水平段太长,涡壳底部倾角太小,容易积料。
4)旋风筒锥体出料口、排灰阀和下料管等处密封不好,漏风严重。
(14)跑生料
1)对于一定生料喂料量,用煤量偏少,热耗控制偏低,煅烧温度不够。
2)结圈或大量窑皮垮落,来料量突然增大,而操作员不知道或没注意,用煤量和窑速
没有及时调节或判断有误。
3)分解炉用煤量偏小,入窑生料分解率偏低,窑用煤量较多但窑内通风不好,烧成带
温度提不起来。
4)回转窑产量在偏低范围内运行,致使预热器系统塌料频繁发生。
(15)窑头或冷却机回窑熟料粉尘量太大
1)烧成带温度偏低,熟料烧成不好,f-CaO含量高。
2)回转窑L/D值偏大,入窑生料CaC03分解率又控制太高,使新生态CaO和C2S在较
长的过渡带内产生结晶,活性降低,形成C3S较为困难,容易产生飞砂料。
3)SM太高,液相量偏少,熟料烧结困难,也容易产生飞砂料。
4)窑头跑生料。
5)冷却机一室高压风机风量太大。
6)大量窑皮垮落,而这种窑皮又比较疏松。
(16)火焰太长
1)燃烧器外流风太大,内流风太小,风煤混合不好。
2)二次风温偏低。
3)系统排风过大,火焰被拉长。
4)煤粉挥发分低、灰分高、热值低;或煤粉细度太粗、水分高,煤粉不易着火燃烧,
黑火头长。
(17)火焰太短
1)窑头负压偏小,甚至出现正压。
2)二次风温度高,煤粉燃烧速度快。
3)窑内结圈、结厚窑皮,或预热器系统结皮堵塞。
4)燃烧器内流风太大,外流风太小。
5)煤粉质量好,着火点低,燃烧速度快。
这种情况下,细度可以适当放宽。
(18)窑尾或C5出口CO含量偏高
1)系统排风不足,控制过剩空气系数偏小。
2)煤粉细度粗,水分高,燃烧速度慢。
3)燃烧器内流风偏小,煤风混合不好。
4)二次风温或烧成带温度偏低,煤粉燃烧不好。
5)预热器系统捅灰孔、观察孔打开时间太长,或关闭不严造成系统抽力不够。
6)系统漏风严重。
这时如果高温风机能力本来就偏小,对烧成系统的影响就更大。
(19)熟料易结大块,立升重偏高
1)熟料KH和SM值低,熔融相尤其是Fe203含量太高。
2)火焰太短,烧成温度太高,物料被烧流。
3)对于当时实际煅烧情况,控制窑速太慢。
4)用煤量多,控制热耗偏高。
(20)熟料吃火,结粒差
1)熟料KH和SM值太高,熔融相太少。
2)生料细度太粗,预烧差,化学反应慢。
3)火焰太长,高温区不集中,烧成温度偏低。
4)窑速太快,物料在窑内停留时间太短。
(21)窑传动电动机电流偏大
1)窑速太低,窑内物料填充率高。
2)窑用煤粉比例偏大或控制热耗太高。
烧成带温度太高,使窑转动扭矩增加。
3)烧成带物料过烧或生料KH、SM值低,熔剂矿物含量高,生料容易发粘,窑内物料
带得高,能耗大。
4)窑内结圈,窑内物料量增加。
主要是:①圈体本身增加传动载荷;②结圈后,窑内
堆积的物料量增加。
圈越高窑内积料越多。
5)窑内大量垮窑皮,这可使窑传动电流急剧上升,并有较大波动,然后又较快下降。
6)窑传动齿轮和小齿轮之间润滑不好,使传动阻力增加。
7)轮带和托轮之间接触不好。
8)窑尾末端与下料斜坡太近,运行中产生摩擦。
9)窑头、窑尾密封装置活动件与不活动件接触不好,增加阻力。
(22)窑传动电动机电流偏小
1)烧成带温度偏低。
2)窑产量较低,但窑速较快,窑负载轻。
3)烧成带窑皮较薄,而且比较平整。
(23)冷却机拉链机过载停机
1)熟料颗粒太细,大量细颗粒熟料通过篦缝进入拉链机。
2)冷却机篦板损坏,熟料漏入料斗进入拉链机。