环形双膛石灰窑生产过程工艺控制异常情况处理策略研究

2022-03-15叶锦龙刘诚诚

现代工业经济和信息化 2022年10期

叶锦龙，刘诚诚

（陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西神木 719319）

引言

石灰窑在煅烧过程中难免出现异常现象，从而导致影响石灰窑煅烧的稳定性，同时也影响产品的质量和产量。任何一种异常现象的产生，窑况都有着相应的变化特征和不同的反应现象，要正确地对异常情况进行故障处理，首先必须要准确地找到故障形成的“因、果”，关系，以及变化规律，如查看温度、流量、压力曲线，应根据窑况异常情况，制定相应的处理方案及措施。遵循将故障处理在萌芽阶段的原则，不应任其发展，否则会给有的故障处理带来更大的难度。所以在煅烧过程中，应经常观察窑况参数变化情况。如发现不正常现象，就应及时分析原因正确判断对症处理。

1 煅烧区上移

1.1 煅烧区上移的主要表现

预热带和顶温升高，灰温降低，石灰生烧量增加，CO2含量相应降低。

1.2 煅烧区上移的主要原因

入窑燃料给量过大，燃料在窑内煅烧过程中未完全燃烧，富余燃料通过蓄热窑膛持续燃烧，导致顶温控制偏高，底火控制区段上移；风压风量偏大，导致燃料富余量大；石灰石粒度偏大，窑内通风顺畅，上火速度过块；卸灰量不平衡，使底火上移。

1.3 煅烧区上移的处理

1）减少风压、风量，降慢上火速度，如顶压偏低可适当加大顶压。

2）加大卸灰量，适当增加燃料比，补充未恢复正常时顶温偏高造成的热损失，正常后调整为正常值。

2 煅烧区下移

2.1 煅烧区下移的主要表现

当石灰冷却风量小时，预热带和窑顶废气温度比正常位置时要低。冷却带温度升高，出窑石灰温度高，严重时出窑石灰出现红料，石灰有夹生现象。石灰生烧量增加，窑顶用废气中的CO2浓度降低。

2.2 煅烧区下移的原因

风量过小，在正常进出料时，如果窑内通风不足，燃料的燃烧时间延长，造成低火下降；卸料量过大，加料和卸料速度过大，使窑内物料下移速度加快。如果底火加深，造成冷却带缩短，此时空气未得到足够预热便进入煅烧带，部分热量用于加热空气，使煅烧带温度下降。由于温度的下降会导致碳酸钙分解数量减少，CO2排出量也相应降低，造成石灰生烧量增多。

2.3 煅烧区下移处理

减少进料量和卸灰量，适当增加风量。料和风的调整应视煅烧区下移的主要因素来调整料和风。加风后，如此时窑顶压力过大，应适当减小风量。当底火调整到正常位置时，应恢复到正常的进出料量和风量。

3 煅烧区延长

3.1 煅烧区延长的主要表现

窑内煅烧带延长后，会造成预热带和冷却带缩短。煅烧区延长出现向两端同时延长，延长区也会出现一端多一端少。主要表现为顶温预热带、冷却带和灰温的温度均偏高，CO2含量下降。向哪一端延长过多可根据温度来判断。如果向冷却带偏移严重时，出窑口石灰会见红料，反之顶部见红火。如果向两端同时严重时，两端会见红。如果窑内生成瘤块或局部通风不良，燃料比过大，煅烧带也会延长。

3.2 煅烧区延长的原因

入窑的原料粒度过大，一方面大量的燃料进入冷却带燃烧，使底火下移。另一方面为了控制底火，在风的作用下，煅烧区的火层向预热带延伸，造使底火向两端延长。二是如果煅烧区出现严重结瘤，使煅烧区有效容积减小，造使煅烧区延长。

3.3 煅烧区延长的处理

调整处理时，应分析导致延长的主要原因。总的来说，可适当减产，调整原燃料量，减少燃料比。在允许的情况下，适当加大风量。待灰温下降后，把煅烧区调到正常位置。如果是因结瘤引起，应对结瘤处及时处理。

4 结瘤

结边、结圈、结窑主要是由局部结瘤而形成。窑壁上部有高温瘤料块，称为结边；沿窑壁四周粘有物料称为结圈；若某一断面上的物料从边部到中部均粘结在一起，称为结窑。在生产过程中，窑壁上挂有少量的物料是正常的。但窑壁粘的物料太多太厚，这是不正常的现象。

4.1 结瘤现象

结瘤的初期，排烟缓慢。炼结物料达到一定量时，卸出石灰的生过烧率偏高，灰温增高而顶温下降。窑气中的CO浓度突然降低，CO2的含量有时降低、有时增加。严重时出灰口排出有未烧的石灰石。料面高度与卸灰量不匹配，炼结部位的物料下沉缓慢或停滞不下。若出现结窑时，窑内物料料面均不下沉。

4.2 产生原因

燃料量过大，物料粒度偏小。布料时，原、燃材料分配不均匀。由于立窑边风过剩，在氧气充足的周边，燃料燃烧激烈，产生热量大，低熔物液相过多，使物料与耐火砖发生粘结。卸料速度小于加料上火速度，或卸料间隔时间太长，使高温液相物料与窑壁的接触时间过长。使物料易与窑壁粘结在一起。高温层的物料液相极易粘附窑衬，使耐火砖表面层变质，窑衬中的铝和硅同物料中的钙相互作用，形成钙黄长石。在高温煅烧段，在物料压力的作用下，使熔融物继续粘结，形成结边。整个物料配燃料过大，煅烧温度太高，使窑内物料液相量增加，在物料运动过程中，周边的液相物料向中间转移，使物料互相粘结，这就容易产生结窑。

4.3 预防与处置

粘边主要是由于窑内温度过高，物料产生液相量大，操作不当，通风不均匀等因素引起。所以在生产过程中合理的使用燃料配比调节。加强煅烧操作，维持料、风、温之间的平衡。进、出料和窑内通风应均匀，稳定底火位置。

1）窑内耐火砖表面如已烧成凹凸不平时，应及时更换，以免挂料。

2）检查原燃料是否符合要求，配比是否合理，物料混合及布料是否均匀，并根据问题及时调整。

3）烧结物料一般是与衬砖之间形成共熔体，其结构是两面较疏松，而里面较致密坚硬。若单纯挂料结瘤，可降低料面，使瘤子露出，利用热胀冷宿，经装料冲击，使其脱落，对结圈和大块结瘤，则以落窑的办法将瘤根露出，将瘤根干净、彻底地打掉，以免后患，并将瘤料火块尽量敲碎，分别拨开铺平于窑面上，以利于通风均匀。结窑处理比较困难，不仅劳动强度大，而且处理时间较长。首先要停止加料，加大鼓风，将物料降温，然后沿窑壁打开一个缺口，逐步将粘结部分撬打下来。

5 架窑

5.1 架窑的症状

出现架窑，在卸料时，立窑卸料正常，但窑面下降速度减慢，有时基本不下降，由于下卸而上不降，使窑内形成抽空。这表明立窑已架空卡窑。

5.2 造成原因

在煅烧操作过程中，料、风、温三平衡失调，窑内温度过高，使窑内严重结窑，严重结窑后，下面仍然继续卸料，使窑内物料之间产生空间。

5.3 架窑处理

发现架空时，应迅速关上窑门，立即停风，停止加料和卸料。经反复几次让窑内物料热胀冷宿，使物料下落。如架窑处仍不下落，在停风的状况下，找一薄弱环节，在此处用钢钎出一个缺口，然后逐步处理。处理时，切忌打开全部窑门和多处处理，以免卡窑物料突然碎裂，同时下沉，使窑内热气流喷出伤人。架空卡窑应特别注意喷窑伤人事故发生。