(1)回转窑结圈的症状
活性石灰回转窑结圈后系统出现以下症状
:窑主电机负荷增加
,电流波动值增大
,窑头
、窑尾压力不稳定
,窑头出现正压现象
,窑内气流浑浊
,窑内的物料受粉尘影响其运动方式由滚动状态变为滑动状态
,筒体外皮局部温度下降
。
停窑检查窑内结圈状况
:
窑内总计结3道圈(以某公司2010年2月25日一次结圈为例)
:第一道
,筒体从窑头起至24m处结 1m 多长
,厚有400mm 的整圈
;第二道
,筒体从窑头起至 28.5m处结0.5m 长
,厚 200mm 整圈
;第三道
,筒体从窑头起至37.5m处结 0.5m多长
,厚有 200mm 断断续续的圈
。
(2)回转窑结圈的危害
回转窑结圈一旦形成
,便阻碍了气流的顺畅
,窑头出现正压现象
,窑内高温气流大部分被阻碍在结圈体前侧
,使窑内气流不能平均分配
,结圈体后部分的物料不能充分吸收热量
,窑内的物料受粉尘影响其运动方式由滚动状态变为滑动状态
,物料不能均匀受热
,物料的煅烧质量不能保证
,结圈一旦形成 200mm~300mm 时
,主电机电流随时增大
,严重时容易引发设备故障
,同时能耗增加
,现场环境严重破坏
,增加操作者劳动强度
。
(3)回转窑结圈的原因分析
1
、原料含杂质多易造成回转窑结圈
作为石灰原料的石灰石其主要成分是 CaCO3
,一般情况都含有 SiO2
、Al2O3
、Fe2O3
、NaO
、K2O
、P
、S 等杂质
,如果杂质含量高
,就容易产生结圈
,特别是 Al2O3
、Fe2O3
、P
、S 等其熔点较低
,在回转窑内温度达到 1 250℃以上时就会产生熔融
,熔融后的杂质
,随回转窑的旋转附着在回转窑煅烧带最高处形成结圈
。
2
、高温使粉尘熔融易造成结圈
窑前储料场因无防雨设施遇雨雪天气
,原料表面泥土沾在矿石表面筛分不掉
,随矿石一同入窑煅烧
,石灰中大量粉尘进入窑内
,经过煅烧带
,高温使粉尘熔融易造成结圈
。
3
、燃烧器选择不当直接影响回转窑内结圈
燃烧器是煅烧石灰的主要工艺设备
,直接影响火焰形状和刚度
,进而直接影响回转窑的煅烧温度
,不同的燃料应采用不同的燃烧器
,要使燃料达到充分完全燃烧
,燃烧器的选择与控制至关重要
,也直接影响窑内结圈
。
4
、回转窑转速与推料时间匹配不当影响结圈
回转窑转速与推料时间的匹配影响物料在窑内薄厚
,物料薄厚影响物料在窑内的运动轨迹
。窑速低
、推料时间短会形成料层太厚
,物料在窑内出现抛落现象
,料层薄
,就会形成物料在窑内整体滑动
,抛落和滑动都会产生物料粉化
,粉化量大
,在煅烧带受到较强火焰的高温
,就会熔融形成结圈
。
5
、生产操作控制不当影响结圈
1) 回转窑预热器出口温度过高
,物料在预热器内预热和分解加速
,将在煅烧带被烧结
,石灰过烧
,易造成结圈
。
2) 窑尾压力控制大小
,会改变火焰长度
、形状
,直接影响窑况变化和石灰质量
,易产生结圈
。
3) 在燃料流量正常情况下
,煤气压力控制过低
,燃烧火焰短粗
,煅烧带提供热量过多使物料出现过烧,严重时煅烧带结圈
。
4) 一
、二次风的合理分配直接影响煅烧和质量的稳定
,一次风过大
,火焰会短粗
,高温段过于集中
,引起结圈
;反之火焰瘦长
,煅烧温度低
,会使石灰质量不稳定
,易结圈
。
1
、严格原料进厂验收制度
一是加强物理检验控制,进厂粒度应控制在25~45mm
,减少过小颗粒原料掺入
,避免入窑后大量灰粉产生
。二是加强化验检验控制
,对进厂的原料进行严格化验
,控制 CaO 含量不低于 53%
,MgO
、SiO2的含量控制在 2.0%和 1.0%以下
,S 含量小于0.015%
,不合格品原料不入窑
。
2
、降低入窑原料的含粉率
为解决结圈问题
,石灰石矿于 2009 年在矿石入仓前增加移动筛分设备
,对 3 号皮带头部振动筛筛网由原来的编织筛网改为冲孔
,但遇雨雪天气筛网堵塞
,清理过程中影响生产
,应进一步改进筛子结构
,使入窑含粉率控制在 5%以内
。
3
、控制窑速与推料时间的匹配
物料由窑尾运动到窑头完成石灰石分解的全过程
,而预热器向回转窑的推料量必须与回转窑的转速同步
,也就是说
,一定的产量必须制定相应的回转窑转速
,以保证物料在回转窑内的料层厚度和填充量
。正常控制物料在窑内的填充率在 6%~8%之间
,窑的转速快慢要达到物料颗粒自我翻滚为宜
。
4
、合理控制各部热工参数
根据改进后的燃烧器
,调整好烧嘴角度
,合理控制窑尾风机压力
、流量和一
、二次风机风量及风压
,以保证火焰的长度和刚度
,使火焰与筒体保持平行
;同时与燃气厂及时沟通
,要求提供热值
、压力均稳定的煤气供应
,其中热值≥15 048kJ/m3
,压力在 9 800~11 000kPa 之间
,按表 1 规定合理控制各部热工参数
,以保证窑况的稳定
。
5
、加强煅烧过程管理
1) 随时观察窑内火焰
、气流
、物料运动情况
,如果发现火焰形状发散
,窑内气流浑浊或物料有滑动现象
,应立即检查产品实物质量 SiO2是否偏高
,同时减产降温
,调整窑况
。选择优质原料入窑
,待实物质量好转
,窑内气流顺畅
,粉尘明显减少
,再逐步提产
,恢复正常生产
,避免熔融物粘窑壁产生结圈
。
2) 每小时在窑头从格栅侧门取一次样
,用肉眼分析实物质量
,根据实物质量情况
,调整煤气量等工艺参数。
3) 冷却器下电振给料机均匀出灰
,保证冷却器内高
、低料位差在 100mm 左右
,使二次风量供给均匀
。
4) 计划减产时
,应按 50t/h 梯度逐步减产
,同时及时调整煤气量等各部工艺参数
;恢复生产时
,按升温曲线进行操作(回转窑升温曲线见图 2)
。
6
、一旦发生结圈应采取以下措施
1) 不定期短时间减产
、停窑
,同时
,停一
、二次风机
,观察窑衬情况
,如有轻微结圈
,选择适当时间减产
、降温
,利用高
、低温差使结圈脱落
,避免窑况恶化
。
2) 如果出现窑头
、窑尾产生正压
,窑内气流浑浊
,主电机电流增大
,不能完成正常产量
、质量等现象
,需停窑处理
。
结论
活性石灰回转窑结圈是石灰行业普遍存在问题
,结圈因素也是多方面的
,既有原料
、燃料影响
,又与燃烧器的选择和生产工艺控制等有关
,只要强化各个环节的管理
,预防为主
,回转窑结圈就能得到有效控制
,进而不断延长结圈周期
,逐步实现回转窑高产
、稳产
。