前言

2007年8月30日某公司1號窯開始結(jié)大蛋料，數(shù)量多且十分頻繁，一班多達(dá)3～6個(gè)、粒徑從0.5～1.8米不等，嚴(yán)重困擾燒成系統(tǒng)的穩(wěn)定正常運(yùn)行。

(1)從中控操作參數(shù)來看：窯主機(jī)電流突然大幅度波動(dòng)、電流曲線呈毛刺狀，同時(shí)窯尾煙室負(fù)壓升高，尾溫下降。

(2)從生產(chǎn)現(xiàn)場觀測：窯頭自亮、火焰發(fā)憋、不順暢，站在窯下可聽到“咚、咚”的響聲。

據(jù)有關(guān)資料顯示，結(jié)大蛋的原因主要有配料或操作不當(dāng)；原燃料有害成分偏高；分解爐結(jié)構(gòu)不合理；燃燒器定位不當(dāng)?shù)榷喾N因素疊加造成，現(xiàn)從以下幾方面加以分析，與廣大同仁探討。配料上、液相量及其性質(zhì)的波動(dòng)大，體現(xiàn)在熟料的率值上主要是鋁率波動(dòng)較大。

2.1 傳統(tǒng)理論

熟料的硅率偏低、鋁率偏高易結(jié)蛋。但筆者認(rèn)為，這一說法較為片面，從該公司1#窯長期的生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看：硅率、鋁率無論高低，只要熟料鋁率波動(dòng)大，就可能導(dǎo)致結(jié)蛋出球，具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 結(jié)蛋熟料率值對比表

其中還有一個(gè)階段熟料的P較為穩(wěn)定，但MgO含量偏高、波動(dòng)較大，窯內(nèi)結(jié)蛋出球現(xiàn)象仍較為頻繁。這是由于當(dāng)配料中MgO含量較高(經(jīng)驗(yàn)MgO≥2.5％時(shí))，多余的MgO相當(dāng)于“提鐵”，實(shí)質(zhì)上導(dǎo)致熟料的燒成范圍變窄，液相提前出現(xiàn)，表面張力減小，黏度降低，易長厚窯皮和結(jié)蛋，對比數(shù)據(jù)見表2。

表2 結(jié)蛋前后熟料對比

可見：結(jié)大蛋和熟料n、P的高低沒有太直接的關(guān)系，重要的是液相的性質(zhì)。當(dāng)液相量及其黏度發(fā)生較大的變化時(shí)，操作與料不同步，就可能導(dǎo)致出大蛋料，也就是說熟料液相性質(zhì)的變化是誘導(dǎo)結(jié)蛋的因素之一。

2.2 結(jié)大蛋的關(guān)鍵因素是煤粉的不完全燃燒

由于煤灰分偏高(25％左右)、可燃性較差，分解爐溫度不易提升(850～860℃)，比正常時(shí)低30～40℃；窯操作員為了提高煅燒溫度，相對加大尾煤的用量(從8.6～9.4t/h)，相對尾煤多用0.5～0.8t/h，再加上系統(tǒng)喂料量偏大(生料投料量在140～150t/h)，熱負(fù)荷大，大量的劣質(zhì)煤在有效的空間內(nèi)很難完全燃燒，大量的生料粉裹著未燃燒盡的煤粉在窯尾集中沉降，在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生二次燃燒，產(chǎn)生局部高溫，液相大量富積，隨著窯的回轉(zhuǎn)而逐漸形成蛋核，粘裹熟料粉等導(dǎo)致蛋核越滾越大、直至成球。經(jīng)停窯打蛋取樣分析發(fā)現(xiàn)：蛋核部分燒失量偏高，Loss大說明熟料中還有大螢揮發(fā)性或未燃盡的物質(zhì)，可能熟料中有生燒料或未燃盡的煤粒存在。但檢驗(yàn)其fCaO并不高，故可判斷是由于煤粉不完全燃燒、部分煤粉顆粒集中沉降，蛋核中仍裹有未燃盡的煤粒子導(dǎo)致的。具體檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 大蛋料檢驗(yàn)分析結(jié)果

為了進(jìn)一步驗(yàn)證大蛋料的蛋核中存在未燃盡的煤粒和大量煤灰液相富積的事實(shí)，取蛋核樣制成光片，用顯微鏡分析其巖相結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示：蛋核中確實(shí)存在由于煤灰集中沉降、液相大量富積而形成的B礦礦巢。

2.3 煤粉中的有害成分

煤灰中的硫高，一般SO₃超過3.0％時(shí)預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮明顯加劇，同時(shí)五級筒的物料分析結(jié)果SO₃也明顯增高(從正常時(shí)的1.0％以下升高到2.0％以上，最高達(dá)到3.5％以上)。SO₃增高一方面因系統(tǒng)結(jié)皮嚴(yán)重、影響窯內(nèi)通風(fēng)，清捅下來的大塊結(jié)皮還可能導(dǎo)致堵料、結(jié)蛋等；另一方面硫高將導(dǎo)致液相出現(xiàn)的共熔溫度降低，液相提前出現(xiàn)，同時(shí)還極可能形成結(jié)蛋的特征礦物鈣明礬石(2CaSO₄·K₂SO₄)。而這次恰恰是由于原煤供應(yīng)緊張，生產(chǎn)上被迫使用了部分高硫眾廣原煤，眾廣原煤的化學(xué)成分見表4、工業(yè)分析見表5。

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料顯示：煤灰成分中的鋁相含量越高，煤灰的熔點(diǎn)就越低，而低熔點(diǎn)的煤粉在不完全燃燒、煤灰集中沉降后極易粘結(jié)成蛋核；同時(shí)由于煤灰中的SO，偏高、系統(tǒng)硫堿比嚴(yán)重失調(diào)，還原氣氛嚴(yán)重，更加劇了蛋核的形成和長大。可見：高硫、高鋁、高灰分劣質(zhì)原煤的使用也是加劇結(jié)蛋的原因之一。

2.4 燃燒器定位不當(dāng)

停窯打蛋時(shí)對窯皮進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)窯皮極不平整，其中30米處長厚窯皮，厚度約1m左右，呈“倒喇叭”狀。經(jīng)分析認(rèn)為原燃燒器定位欠妥，由于受二次風(fēng)的干擾，火焰發(fā)飄，其中30米處火力集中，易長浮窯皮導(dǎo)致結(jié)圈、結(jié)蛋出大球料。

(1)不使用高硫、高灰分、低熔點(diǎn)的原煤。嚴(yán)格控制入窯煤粉SO₃≤2.5％；同時(shí)控制煤粉細(xì)度≤8.0％，以提高煤粉燃盡率。工業(yè)分析見表6。

表6 煙煤的工業(yè)分析（％） 

(2)生料庫保持一定庫位，以空深6.0米為宜，提高入窯生料的穩(wěn)定性。

(3)在煤質(zhì)變差的情況下不可盲目加煤、避免煤粉不完全燃燒。操作上應(yīng)減料運(yùn)行、加強(qiáng)通風(fēng)、避免還原氣氛。出蛋前預(yù)打慢車、出蛋后堅(jiān)持薄料快轉(zhuǎn)。

(4)生產(chǎn)上調(diào)節(jié)煤管位置，避免火焰過長而導(dǎo)致燒成帶后移、液相過早出現(xiàn)結(jié)圈出球，具體調(diào)整參數(shù)見表7。

表7 煤管調(diào)整前后參數(shù)對比

(5)熒光操作利用在線QCX系統(tǒng)配料并結(jié)合立磨運(yùn)行參數(shù)中主機(jī)電流、出磨氣體溫度等反饋值來判斷入磨原料中混合料的離析狀態(tài)，當(dāng)混合料倉位偏低、黏土與石灰石預(yù)配料離析現(xiàn)象加劇，入磨皮帶上瞬時(shí)石灰石比例加大、立磨主機(jī)電流瞬時(shí)升高經(jīng)驗(yàn)值約35A左右、出磨氣體溫度也同時(shí)升高約15～20℃，此時(shí)熒光操作員應(yīng)及時(shí)按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)修正微機(jī)配料比例，從而提高配料的預(yù)見性。

同時(shí)控制出磨生料中MgO≤1.5％并減小出磨生料鋁率的波動(dòng)，嚴(yán)格控制其標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.05；配料上提高KH：0.910 [ ]0.02煅燒，刷浮窯皮，降低液相量，減小結(jié)蛋幾率。

通過采取以上有效措施，結(jié)大蛋現(xiàn)象基本消失，窯況逐漸好轉(zhuǎn)，生產(chǎn)日趨穩(wěn)定。

(1)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)結(jié)大蛋的誘導(dǎo)原因是液相性質(zhì)的變化與操作不相匹配，保持窯熱工制度的穩(wěn)定、堅(jiān)持“薄料快燒”是降低結(jié)蛋幾率的有效途徑。

(2)煤粉的不完全燃燒及其有害成分超標(biāo)是加劇結(jié)蛋的主要原因。

(3)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)結(jié)蛋的成因是復(fù)雜的、多樣疊加的。應(yīng)根據(jù)不同的窯型和生產(chǎn)實(shí)際情況針對性的采取不同的措施予以解決。

作者：崔海兵，孫盛

來源：《內(nèi)蒙古烏蘭水泥有限集團(tuán)公司》

微信公眾號：備件網(wǎng)（關(guān)注查詢更多資訊）

（本文來源網(wǎng)絡(luò)，若涉及版權(quán)問題，請作者來電或來函聯(lián)系！）