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  對于預分解窯來說, 回轉(zhuǎn)窯主要承擔燒成( 結(jié)) 的任務(wù), 熟料煅燒狀況的好壞很大程度上取決于高溫燒成帶溫度的高低, 也即窯前熱力強度的強弱, 穩(wěn)定一定的窯前熱力強度是日常工藝管理和操作的一項重要內(nèi)容。

  1 窯前熱力強度的影響因素及調(diào)整措施

  1.1 窯頭煤的喂入量及入窯煤粉的質(zhì)量波動

  1.1.1 窯頭煤的喂入量

  由于燒成工藝的變化, 預分解窯的熱力負荷較傳統(tǒng)的SP窯大大降低, 窯頭煤的作用主要是提供熟料燒成所需的燒結(jié)溫度, 窯頭煤偏低時fCaO被C₂S吸收不充分, 熟料疏松多孔, 升重輕; 窯頭煤偏高, 窯內(nèi)不完全燃燒情況加劇, 實際燒成溫度反而降低, 嚴重者可能導致煤粉散落于出窯熟料上繼續(xù)燃燒, 造成“堆雪人”等工藝事故的頻繁發(fā)生, 這種情況往往發(fā)生在熟料fCaO偏高不合格的情況下, 經(jīng)驗不足的操作員為了改善熟料燒成往往只是采取“增加頭煤”的簡單處理辦法, 甚至有時大幅度增加頭煤, 造成以上情況, 結(jié)果適得其反。

  應該說當入窯煤粉在質(zhì)量比較穩(wěn)定和窯況比較穩(wěn)定時, 其喂入量存在一個合適的范圍, 優(yōu)秀的操作員依靠經(jīng)驗在不減弱窯前熱力強度的前提下, 能夠偏下限控制, 也就是適當?shù)販p少頭煤, 其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是非常顯著的。

  1.2 入窯煤粉的質(zhì)量波動

  1.2.1 煤質(zhì)

  當前國內(nèi)煤炭市場供應日趨緊張, 許多水泥公司選用多家原煤供應商, 由于管理和場地限制等多方面原因, 大多無法真正做到“定點存放, 分批搭配”, 往往造成入窯煤粉熱值的波動。窯前熱力強度的微小變化, 操作員很難覺察, 往往要等到熟料燒成后才有所覺察。

  還有一種情況是原煤本身的重要組分含量發(fā)生重大變化: 當煤的揮發(fā)分含量增加時, 相應地窯頭火焰會變長, 窯頭熱力強度會隨之下降; 當煤的結(jié)晶水增大時, 勢必放慢燃燒速度, 從而導致窯前熱力強度降低。

  1.2.2 煤粉細度

  這種情況往往發(fā)生在采用煤粉立磨的公司, 當煤立磨系統(tǒng)漏風較多或者磨輥輥皮磨損后期, 煤磨的臺時產(chǎn)量會有一定的下降, 如遇進廠原煤熱值同時下降, 會加劇煤粉供應的緊張程度, 為維持窯系統(tǒng)的需要不得已放粗煤粉細度。很顯然, 細度放粗會減慢煤粉的燃燒速度, 從而導致窯前熱力強度降低。

  1.3 入窯的二次風量及二次風溫的變化

  1.3.1 二次風量

  入窯的二次風主要是供給煤粉中焦炭燃燒所需的O₂, 并幫助形成火焰的長度, 但入窯二次風量的多少一般沒有直觀的儀器監(jiān)測和顯示, 一般最直觀的參照就是窯頭罩負壓的控制, 該負壓一般的范圍在0~- 50Pa, 但也有一些廠家對此不太重視, 窯頭罩負

  壓有時甚至維持在- 100Pa左右, 這勢必大大減少了入窯的二次風量, 放慢了煤粉的燃燒速度, 減弱窯前火力強度, 造成熟料輕燒偏輕。

  實際控制中還有一個窯、爐風量匹配的問題, 當窯內(nèi)通風阻力發(fā)生變化時(表現(xiàn)在窯尾負壓的變化),雖然入窯二次風量未發(fā)生大的變化, 但爐內(nèi)和窯內(nèi)風量的分配比例會發(fā)生變化, 經(jīng)常發(fā)生窯內(nèi)通風不足,三次風過大的現(xiàn)象, 生產(chǎn)中需加強工藝管理減少這種情況的發(fā)生, 否則會減弱窯前火力強度, 影響出窯熟料的質(zhì)量。

  1.3.2 二次風溫

  二次風溫是影響煤粉燃燒速度的一個非常關(guān)鍵的因素, 二次風溫主要取決于窯內(nèi)投料量、篦速以及篦冷機的用風。一般來說, 投料量較低時, 二次風溫一般較低, 很難達到800℃以上。投料時只要把握了風、煤、料、窯速的匹配平衡, 快速加料, 可以很快提高二次風溫, 改善窯前的熱力強度。二次風溫與投料量是一個相輔相成的關(guān)系。

  1.4 生料的易燒性差異及入窯生料的率值波動

  1.4.1 生料易燒性

  生料易燒性與原料本身的物理性質(zhì)有很大關(guān)系,如石灰石的成礦年代, 石灰石、砂巖中的SiO₂結(jié)晶體的含量等。各水泥廠都有適合自身原料性能的熟料率值方案, 不能盲目照抄照搬。生料的易燒性較差, 勢必要靠提高熱耗和煅燒溫度來彌補窯前熱力強度的下降。同樣的熟料率值, 在有的廠家使用窯前很清亮, 在有的廠家可能就是飛砂陣陣。

  1.4.2 入窯生料的率值

  雖然各個廠家都有比較理想的率值控制目標, 但入窯生料的率值實際上是存在著很大波動, 從而導致入窯生料的液相量和易燒性的變化, 要求操作員根據(jù)窯尾溫度和預熱器五級筒出口溫度的變化能夠預見性地調(diào)整操作參數(shù)(主要調(diào)整尾煤喂入量), 否則就會導致窯電流和窯前熱力強度的大幅波動。

  1.5 煤粉燃燒器的選型及日常調(diào)整

  燃燒器是工藝管理人員手中的“槍”, 知名廠家的燃燒器使用起來可以合理地組織窯內(nèi)空氣動力場, 強化高溫氣體的回流, 從而保證煤粉與一、二次風混合均勻, 形成較好的火焰形狀和火焰剛度, 維持窯前熱力強度的較大余量, 并且在生產(chǎn)波動時可以靈活地調(diào)整, 也就是俗稱的“頂?shù)米×稀薄?

  生產(chǎn)實踐中, 燃燒器的定位及內(nèi)、外風的比例對窯前火力強度影響是很明顯的, 而且影響窯襯壽命及熟料質(zhì)量, 除非熟料配料和煤質(zhì)變動很大, 正常生產(chǎn)中一般不做多少調(diào)整, 只做微調(diào), 并要求“專人負責每調(diào)必記”。

  1.6 喂料量的調(diào)整

  燒過SP窯的人都有這樣的體會: 燒SP窯時的窯前亮度非常清晰, 盡管此時入窯的二次風溫也僅僅在500℃左右, 燒結(jié)的熟料結(jié)粒細小致密發(fā)亮。這從一個側(cè)面反映了喂料量對窯前熱力強度的影響程度。一般而言, 喂料量減少, 可以改善窯前的熱力強度, 正常生產(chǎn)中的“減料提溫”操作也是基于這樣的考慮, 而且對熟料強度的提高有一定的積極意義。

  2 結(jié)語

  以上的各種因素在實際控制中是不能截然分開的, 在實際生產(chǎn)中經(jīng)常調(diào)整的主要是頭煤的喂入量和入窯的二次風溫。從窯前熱力強度入手, 結(jié)合熟料的外觀和化學分析, 是分析出窯熟料質(zhì)量的出發(fā)點和主要方法。保持適宜的窯前熱力強度是窯系統(tǒng)工藝管理的核心內(nèi)容之一, 應該引起水泥工廠質(zhì)量管理者和工藝操作人員的高度重視。