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窑系统正常生产工艺操作管理

   编辑:文武  邮箱:info@mortar.cn
2017-09-01 09:15:41 保护色:默认白 牵牛紫 苹果绿 沙漠黄 玫瑰红 字体:小字 中字 大字 点击数:0

摘要:一、窑系统主要工艺参数的设定和控制
从预分解窑生产的客观规律可以看出,均衡稳定运转是预分解窑生产状态良好的主要标志。生产实践表面,日常生产中使窑系统处于良好的生产状态,主要通过以下窑系统中工艺参数的设定和控制

一、窑系统主要工艺参数的设定和控制
从预分解窑生产的客观规律可以看出,均衡稳定运转是预分解窑生产状态良好的主要标志。生产实践表面,日常生产中使窑系统处于良好的生产状态,主要通过以下窑系统中工艺参数的设定和控制来实现的。

(1)烧成带温度的判断和控制

(2)预热器系统工艺参数设定和控制

(3)窑速和生料喂料量设定和控制

(4)冷却机的工艺操作

它们调节控制的目的是从窑系统的热力平衡规律出发,完成对全窑系统“前后兼顾,综合平衡”。使窑系统保持最佳的热工制度,提高熟料的产量和质量,降低系统能耗,实现持续地均衡运转。

二、烧成带温度的判断和控制

窑内的烧成带温度,直接影响到熟料的产质量、熟料的热耗和耐火材料的长期安全运转,掌握好烧成温度,稳定热工制度是窑系统工艺操作的主要任务之一,根据生产实践表面和理论分析,烧成带温度的判断和控制主要通过窑头火焰、窑尾氧化氮(NOX)浓度、窑电流三个参数变化来判断,通过调整喂煤,喂料,窑速度的实现控制的。

2.1窑电流(对烧成温度反映权值为50%)

由于煅烧温度较高的熟料,被窑壁带起得较高,因而其传动电流较煅烧差得熟料高。故此结合窑头火焰温度得测量和废气中NOX浓度等参数,可对烧成带物料煅烧情况进行综合判断。但是由于窑内掉皮以及喂料量变化、入窑生料成份波动等原因亦会影响窑转动电流得测量值,结合生产实践对窑转动电流变化得原因总结为:

■在某一操作状态下窑电流逐渐上升,可能原因有:

(1)窑内煅烧温度平缓升高,窑况良好,有利于提高熟料煅烧质量。但操作中应防止物料“过烧”,把f-Cao控制在合理范围之内,不仅保护耐火材料又降低系统电耗。操作中调节控制如:略降低分解炉出口温度得控制或减少窑头用煤量等。

(2)生产喂料量与窑速未同步操作或调整。窑速设定控制过漫,或调整生料喂料量时窑速控制未作相应调整,使窑中物料填充率过大,导致负荷过大。

(3)熟料煅烧过程中,烧成带温度及NOX浓度变化不大,而窑电流上升,可判断为大量窑皮垮落,窑转动产生偏心力矩,其电流上升。

(4)熟料煅烧过程中,烧成带温度及NOX浓度大幅度下降,可判断为窑中后圈垮落,生料前移,电流上升。

(5)生料成份发生波动,石灰饱和系数上升,物料易燃性下降,被迫提高窑内煅烧温度,导致液相增加,物料被窑壁带起得高度增加,窑电流上升。

■当在某一工艺操作状态下窑电流下降原因有:

(1)窑内燃烧温度较低,熟料被窑壁带起得较低,致使窑况较差,不利用提高熟料得质量。操作应做相应参数调整。如略提高分解炉出口气体温度,增加窑头煤粉量,或略减窑喂料,加强煅烧改善窑况。

(2)熟料煅烧过程中,烧成带温度、NOX浓度变化不大,篦冷机一段压力上升,可判断为前圈垮落,造成窑电流下降。

(3)生料成份发生波动,石灰饱和系数下降生料易烧性好,所需煅烧温度低,熟料易结粒,产生液相量相对减少,物料被窑壁带起的高度较低,窑电流下降,此情况窑注意烧流。

2.2、窑头火焰温度(对烧成温度反映权值为30%)

窑头火焰温度通常以比色高温计测量,作为监控熟料煅烧温度的标志之一、正常熟料煅烧状况下,窑头火焰温度控制在1650℃-1750℃之间。根据生产实践表明窑烧成温度带火焰温度,仅可作为烧成带温度高低综合判断的参考,且窑主要窑头飞砂对其准确性的影响。有些工厂没有安装比色高温计,可通过摄像头或现场直接看火来判断。火焰亮且集中,说明烧成带温度较高;火焰发暗且较散,说明温度不够。

三、预热器系统工艺参数的设定和控制

3.1窑尾、分解炉出口或预热器出口气体成份

窑尾分解炉出口或预热器出口气体成份的测量是通过装置在各相应部位的气体成份自动分析装置检测的,揭示着窑内、分解炉等整个系统的燃料燃烧及通风状况。在工艺操作中结合三处气体成份分析,使窑系统燃料燃烧的要求是既不能使燃料在空气不足的情况下燃烧而产生一氧化碳,又不能有过多过剩空气增大系统热耗。一般窑尾烟气中O2含量控制在0.6%-1.5%,预热器出口气体中O2含量控制在2.5%-3.5%。

在工艺操作中预热器出口氧含量通过调节窑尾排风量来控制,使窑中保持通风良好状况。窑尾烟气中O2含量通过调节三次风管风门的开度或窑炉独立通风机转速来控制,使窑中通风和分解炉燃料燃烧用风两者平衡,保证窑内的煅烧温度和防止烟室结皮。

3.2在预分解窑中,分解炉出口气体温度表征物料在分解炉内预分解状况

随着预分解窑的发展,主要有气固分散、燃烧、分解、输送等、概括为:分散是前提,燃烧是关键,分解是目的。因此根据相关对分解炉工艺特性研究表面,当分解炉出口气体温度控制在860-890℃,能够满足入窑生料的表观分解率在85%-95%之间时,对降低窑系统热耗有重大意义。

在生产中,窑系统采用不同炉型完成生料扽分解,分解炉出口气体温度随炉型不同而略有不同控制范围为860℃-890℃。

在工艺操作中,分解炉出口气体温度的控制,应严格遵守“风、煤、料平衡操作控制思想”。依据于熟料煅烧质量和入窑生料成份波动情况对分解炉出口气体温度进行调节,控制在适当范围之内。防止分解炉出口气体温度过高使预热器最下级旋风筒及下料管物料结堵塞、烟室结皮增厚;分解炉出口气体温度过低会增加窑内热负荷,使熟料质量煅烧不好。

3.3窑尾气体温度

窑尾气体温度与烧成带煅烧文的一起表征窑内各热力分布状况,又同最上级旋风筒出口气体温度、分解炉出口气体温度一起表征预热器系统的热力分布状况。适当的窑尾温度有利于窑系统物料的均匀受热,并防止窑尾烟室、最下级旋风筒下料管道因超温引起物料粘结堵塞。生产实践证明,窑尾气体温度可控制在1050℃-1150℃,有利于窑系统的正常运行各热工制度的稳定。

四、窑速和生料喂料量的设定和控制

在预分解窑系统操作中强调风煤料三者的平衡及窑速和生料喂料量之间的平衡。它们对窑系统热工制度稳定、正常运行、熟料的产质量有重要意义。根据国内数台预分解窑技术参数表面,在工艺操作中窑速和生料喂料量同步调节,保证窑内物料填充率及荷载分布稳定,有利于熟料煅烧的降低系统热耗的观点是一致的。

如在某一操作状态下,生料喂料量一定,窑速低于合适范围时,由于物料的移动速度变慢,窑内物料的填充率增加,通风面积减少易使燃料不完全燃烧产生还原气氛,且易形成未经充分燃烧的大料球,熟料易产生黄心料,严重影响熟料质量。

五、冷却机的工艺操作

冷却机的工艺操作过程是熟料煅烧生产烧制的一个重要组成部分。冷却机的工况直接影响窑系统热工制度的稳定;从而影响熟料的质量。其工况的好坏主要从以下几个工艺参数反映。因此,对冷却机工艺操作主要通过对这些工艺参数的调节来达到稳定冷却机工艺操作的目的。

5.1冷却机一室篦下压力

冷却机一室篦下压力不仅反映冷却机一段篦床料层厚度,亦反映了窑内烧成带物料煅烧的状况。生产中对窑系统的正常操作很有指导意义。正常生产时篦下压力与篦床驱动速率构成自动控制回路。结合生产实践对冷却机一室篦下压力变化的原因总结为:

(1)当烧成带煅烧温度下降,导致熟料结粒细小或生料成份波动影响熟料正常结粒,使冷却机一段料层阻力增大,篦下压力升高。

(2)由于窑工况不稳定,出现跑生料、跨前圈及窑皮挂结不平衡频繁跨落,也会导致一室篦下压力大幅度升高,同时窑头罩负压也上升。跑生料时,篦下压力是先短暂升高后急剧降低。

(3)当烧成带煅烧温度较高,熟料结粒粗大时,料层阻力下降,一室篦下压力下降。

5.2冷却机一段熟料料层厚度

冷却机一段熟料料层厚度的控制对入窑二次风温、三次风温及冷却机的热回收效率有直接影响。在工艺操作通过对各段篦床的驱动速率调节来控制冷却机的熟料料层厚度在合理范围。合理的料层厚度能后提高二、三次风温及冷却机的热回收效率,降低熟料热耗,稳定系统的热工制度。

参考国内预分解窑系统冷却机工艺参数,一段熟料料层厚度稳定4000tpd以上控制在550mm-700mm,4000tpd以下控制在300mm-400mm。入窑二次风能够稳定在1000℃-1150℃,三次风温稳定在850℃-900℃。冷却机热回收效率能够达到71%-75%。 

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来源:水泥技术
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