关于解决黄心熟料的见解
2011-04-14史智琛
史智琛,刘 伟
安阳中联海皇水泥有限公司,河南 安阳 455133
1 黄心料产生的主要机理
根据多年的经验总结,产生黄心料的主要原因有:煤粉不完全燃烧产生CO,使熟料中的Fe3+还原为Fe2+而产生还原黄心料;窑尾存在还原气氛,窑头温度低,容易产生疏松黄心料;窑内料层过厚,物料翻滚不灵活,部分正在燃烧或还未燃烧的碳粒落下后混入物料中,进行无氧燃烧,从而产生黄心熟料;窑头喂煤量过大、短焰急烧,窑内存在还原气氛,容易产生黄心料。总之,只要通风不畅或煤不完全燃烧,有还原性气氛存在,肯定产生黄心料。
2 窑系统工艺分析及煤粉化学成分分析
1)产生黄心料期间及无黄心料期间窑系统工艺参数对比(我单位是离线式新型干法生产线,回灰占投料量的12%)。有黄心料时:(投料量为325±25t/h、二次分温为1000±50℃、三次风温为825±25℃、F炉温度为850-880℃、烟室温度为1000±50℃、篦冷机一段压力为6000±500 pa)。无黄心料时:(投料量为335±10t/h、二次分温为1050±50℃、三次风温为925±25℃、F炉温度为860-900℃、烟室温度为1050±50℃、篦冷机一段压力为 5250±250 pa)。
2)产生黄心料时煤灰及煤粉化学成分分析
3)生产正常熟料时煤灰及煤粉化学成分分析
3 从以上数据分析对比,产生黄心熟料的主要原因
3.1 煤质量不稳定
从以上数据可以看出,煤粉水分大,灰分高,加上二次风温低,煤粉不完全燃烧而产生还原气氛,容易出现黄心料。
3.2 燃烧器的定位
产生黄心料时,煤管定位在第四象限(50、-30),燃烧器伸进窑内200mm,这样调整煤管,火焰偏料较多,会使煤粉来不及燃烧而裹入物料中,造成碳粒沉积,煤灰散落不均匀,大量热量在无氧的情况下散发出来,甚至有部分包裹在熟料里边,容易产生大料球及包心料出现。
3.3 窑内通风不良
从筒体扫描仪上可以分析,主窑皮过厚,烟室有结皮,窑口圈较高,这些情况都会导致窑内供氧不足,致使通风不良而产生还原气氛,形成黄心料。
3.4 篦冷机操作不得当
因为操作员都是新手,对篦冷机理解不够,为了增加二次风温,不敢推篦床,使篦冷机压力达到6kPa~6.5kPa,料层达到800mm,即使风机风门全开,也达不到冷却效果,篦冷机供氧量不足,二次风温起不来,风量不足,导致煤粉不完全燃烧产生还原气氛,形成黄心料。
3.5 风、煤、料、及窑速不匹配
系统通风不好,f-cao经常偏高,料不好烧,中控操作员采取加大排风量,增加头煤及降窑速的办法来煅烧,结果窑况越来越差,恶性循环,还原气氛更严重。
4 解决黄心料所采取的措施
4.1 燃煤的控制
1)根据原煤进货点的实际情况,加大进厂原煤质量的控制力度;2)建原煤预均化堆场,使煤能够很好的均化;3)煤粉细度控制在(80μm筛余)4%以下,水分控制在1.5%以内,且合格率大于90%,这样可以提高煤粉的燃烧速度及燃尽率。
4.2 燃烧器的调整
燃烧器越接近料层,火焰中的碳粒与物料接触机会越多,未燃尽的碳粒被包裹在物料中,在物料中产生还原性气氛,使黄心料增多,所以燃烧器的调整对窑煅烧起着至关重要的作用,根据几年的操作经验,日产4000t以上的窑,煤管定位在第一象限比较理想,但是要调节好内外风及中心风的比例,保证煤管头部无结焦。
4.3 窑、炉的合理用风
1)在操作中,我们主要强调的是风、煤、料的配合,以上三者只要配合得当,一般不会产生黄心料;2)窑尾负压的变化说明窑内通风阻力发生了变化,这时窑尾及窑内也许出现结皮或者结圈,造成窑、炉风量比例发生变化,窑尾负压升高,同时尾温降低,窑前温度升高,火焰伸不到窑内,我们称它为憋火,当出现这种情况的时候,一定要及时处理,使系统恢复正常,不然恶性循环,造成煤不能充分燃烧,黄心料就会更多。
4.4 加强篦冷机的操作
1)我们说的二次风就是从篦冷机出来直接进窑内的风,二次风温应控制在1100±50℃之间较为理想,所以控制好篦冷机的料层厚度至关重要;2)料层控制在600±50mm,篦下压力控制在5kPa~5.5kPa,这样有利于二次风的供给,避免煤粉产生滞后燃烧,减少窑内还原气氛。
4.5 风、煤、料、及窑速匹配,提高窑的运转率
1)系统用煤量决定于生料喂料量,系统喂料量取决于系统拉风量,窑转速要与喂料量相匹配,作到三固定(固定下料量、固定窑速、固定冷却机料层厚度),四稳定(稳定窑尾温度、稳定F炉出口温度、稳定系统排风量、稳定预热器出口气体温度);2)受窑内煅烧状况的影响,窑转速太慢,会使窑内料层加厚,通风变差,易产生还原气氛,同时物料翻滚次数变少,进入烧成带前预烧不好,容易产生短焰急烧形成黄心料。因此,要求操作时遵循:先提窑速后加料,窑速不够不加料,合理控制窑内物料填充率,做到薄料快烧。
通过一段时间的实践及参数调节,生产出来的熟料基本为墨绿色,结构致密,结粒正常,各项指标大幅度提高,基本解决了黄心料,使生产步入正常轨迹。
[1]冀金襄.新编水泥窑看火工300题解[M].北京:中国建材工业出版社,2003.