摘要:在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,如窑内氧气不足,燃料燃烧不完全,就会形成CO还原气氛,其反应式为:C+O2→CO2+Q,C+1/2O2→CO+Q。预分解窑产生的黄心料,就是在窑内缺氧的还原气氛下生产出来的熟料。 1 前 言 2 黄心料 还原熟料的危害很多,影响窑的产量、质量、煤耗、热工制度的稳定,影响熟料、水泥的质量外观颜色等,且熟料强度低,易磨性差,因此必须采取措施解决。 3 原材料化学分析 4 熟料月平均化学分析和抗压强度 5 产生黄心料的原因分析 窑速过低,由于大小齿磨损较大,导致大小齿顶尖间隙啮合不好,震动较大,窑速一直在3.0r/min,使得窑内物料的填充率增加,窑内阻力增大,通风面积受限,供氧不足,以至产生黄心料。 我公司所使用的煤粉灰分高、挥发分低,煤粉燃烧速度慢,燃尽率较低且火焰温度不集中,使火焰的长度拉长,窑内高温点后移,形成低温长焰,在慢窑速条件下,生料提前出现液相,加上未完全燃烧的煤粉沉积在生料中及火焰缺氧现象,所以产生了较疏松的黄心料。 窑头用煤量太大,二次风温偏低,当熟料fCaO偏高时,中控操作员会误以为是窑头用煤量偏少所致,于是便增加窑头用煤量,以提高烧成带温度。有时甚至出现窑头用煤量与分解炉用煤量倒置的现象,大量煤粉燃烧不完全,窑内还原气氛加重,进一步降低窑头温度,同时大量煤粉被风拉到窑尾燃烧,造成系统温度偏高,液相提前出现,形成长厚结皮等工艺事故,进一步加剧还原气氛的产生,导致“黄心料”的出现。 (2)系统温度控制不合理 二次风温一直偏低,在940℃左右,由于二次风温低,煤粉燃烧不好,出现部分不完全燃烧现象,使煤粉后燃,高温带后移,使窑内形成还原气氛,熟料出现“黄心料”。 (3)三次风闸板开度不合理 (4)喷煤管的位置和内外风的比例失调 煤管内外风比例的大小直接影响烧成带的长度及火焰形状。过小的外风喷出速度将影响直流风的穿透能力,减弱对入窑二次风的卷吸,导致煤粉与二次风不能很好地混合,煤粉燃烧不完全,产生还原气氛;过大的外风喷出速度将会引起过大的回流,强化煤粉的后期混合与燃烧,使火焰高温区拉长,同样会导致煤粉燃烧不完全,使窑尾温度过高,而内风旋流强度仅控制着火焰形状。通过观察,发现燃烧器内外风比例分别为30%和90%,火焰细长,窑内长厚窑皮,烟室结皮较厚,影响窑内通风,形成还原气氛。 6 采取的措施 如发现烧成带温度偏低,窑电流曲线下降和fCaO呈上升趋势,必须认真分析问题的真正原因所在,不能盲目地加大头煤用量,要以加尾煤为基础合理调整头煤的用量。 实行“薄料快转”的煅烧操作方法,适当提高窑速,由原来的3.0r/min提高到3.80r/min,降低窑内物料填充率,增加物料在窑内的翻滚次数,降低物料在高温带的停留时间,强化物料的煅烧。 强化煅烧操作,稳定窑内热工制度,篦冷机采用厚料层操作,并调整三次风阀开度,提高二、三次风温,减少还原气氛,强化分解炉煤料的混合,稳定入窑分解率,对防止黄心料有积极作用。控制入窑物料分解率在87% ~92%,分解炉出口温度在850~870℃之间,并适当减少窑头煤用量,将窑尾温度由原来的1050℃左右降到950℃左右,防止因温度过高,引起系统结皮、结圈等问题的出现。二次风温提高到1050℃以上,避免窑内由于煤粉燃烧不充分而产生还原气氛,提高煤粉的燃烧速度和烧成带温度,减少窑内产生黄心料的几率。 优化调整燃烧器内外风比例。根据窑筒体温度曲线和窑皮长度,优化调整三风道燃烧器内外风比例,将其调整为:内风70%,外风80%,保证煤粉的充分燃烧。同时要求现场人员加强巡检,及时清理燃烧器端部的积料,防止端部变形,火焰形状发生改变,影响煤粉的燃烧。 适当的火焰长度、形状和位置对保护窑皮、防止产生黄心料是非常重要的。生产实践告诉我们,四风道煤管喷嘴的位置和火焰高低对窑皮的厚薄和长短影响很大。火焰离料近,窑皮厚,影响窑内通风,窑皮厚度一般以20~25cm为好;火焰离料远,窑皮薄,影响耐火砖的使用寿命;火焰温度高,窑皮短,火焰温度低,窑皮长,增加窑内填充系数。因此喷煤管必须有一个适当的位置。实践证明,煤管位置定位在窑口截面第四象限为宜(如图1A点)。 内外风的调整,一般加大内风时火焰短而粗,加大外风时火焰细而长。内风过大易造成短粗发散,不仅容易烧坏窑皮,还会导致结粒粗大,产生黄心料。外风过大,火焰核心区拉长,易使未燃尽的焦碳粒子沉落在窑后段继续燃烧,使物料过早出现液相,产生过长的浮窑皮,引起结圈。调整燃烧器内外风比例分别为50%和70%,强化煤粉的完全燃烧。 7 效果 作者:李永良 李国星 刘德华 黄申永 |
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