水泥技术|MSP日产1000t窑外分解窑中控操作

防水之家讯：我公司RX5/1000t/d五级旋风预热窑外分解窑，规格为Φ3.2m×50m，MSP分解炉离线布置，自2000年9月生产调试以来，经多方面的探讨、摸索，现已步入正常，熟料台时产量可达50t/h。 1　煤粉细度的影响及控制

前期，煤磨系统粗粉分离器及喂料核子秤运行中波动较大(后来查出是信号干扰导致速度信号的波动)，对喂料量和选粉效率的稳定十分不利，从而直接导致煤粉成品筛余忽大忽小，最大竟达26.7%，月平均值与控制值10%相近，煤的水分平均0.6%。煤的工业分析结果见表1。 表1 煤的工业分析 Mad/%

Aad/%

Vad/%

Qnet,ad/(kJ/kg)

1.33

24.48

26.44

23603.1

从表1分析结果看，煤质不差，但在煅烧过程中，黑火头偏长，烧成带随之延长到18m左右，并常结后圈，大的碳颗粒沉降造成熟料常出现黄心。分解炉系统温度倒挂，C5出口温度达870～890℃，炉内却仅860℃上下，因煤粉在C5燃烧造成堵料频繁发生，且结堵物料较致密，有时被迫停窑，待完全冷却后，从C5人孔门进入旋风筒内，人工用风镐清理，生产十分被动。取结堵料样分析，已接近熟料成分。


将煤粉筛余内控指标调到6%，实际月平均值6.0%～6.5%。使用2个月后，工艺状况理想，效果较好。为了进一步降低成本，公司采用烟煤与低挥发分煤1∶1搭配使用，混合后煤的工业分析结果见表2。

表2 混合煤的工业分析 Mad/%

Aad/%

Vad/%

Qnet,ad/(kJ/kg)

1.16

27.28

24.46

21496.8

混合煤的灰分虽然偏高，与原来筛余10%的控制指标相比，主窑皮长度仍能维持15.5m左右，且黄心料问题得到扼制，炉温倒挂、C5结堵几乎不再发生。针对使用混合煤，略提高生料饱和比，熟料的质量也得到了保证。

2　窑炉用煤的比例

窑炉系统的工艺流程见图1。


图1　窑炉系统工艺流程

本着提高入窑分解率的原则，分解炉出口温度及C5出口温度参数控制范围定为870～880℃，特别是在煤粉细度调整后，C5出口温度在870℃左右，炉内温度相对在880℃。加之，MSP分解炉的特点，一是双喷腾效应，促使物料与热气流再次混合；二是出料管道的延长(22.169m)进而延长了物料在炉内的停留时间。因此，物料入窑分解率较理想，最高时达99.72%。此种状况下，窑头用煤仅为1.4～2.2t/h，而分解炉用煤量却在4.6～5.6t/h，出现了前后用煤1∶4。提高入窑分解率，减轻窑头热负荷，按理说是趋于良性发展，但在我厂却暴露出一些问题:


1)MF均化库均化效果受料位影响较大，料位高时能达5.2，料位低时仅为2.1，且时常出现出磨CaO与入窑CaO合格率倒挂现象，生料成分波动大，炉系统温度偏高控制，突遇软料易堵塞。


2)窑尾过渡带缩短，浮窑皮较重，物料在窑内几乎不再发生CaCO3分解吸热反应，尾温近1100℃，液相提前出现。窑尾经常有结圈，影响窑内通风，进而影响熟料产质量，此段时间，台时产量最高42t/h。


3)高温闸板处极易结皮，每30～60min就要清理1次。物料温度高，加之硫、碱等有害成分循环富集，易提前产生大量液相，结堵高温闸板及窑尾斜坡。


4)分解炉锥部结皮较重，清理出厚达15cm左右有黑、黄、褐几层不同颜色的硬质结皮，取样分析结果见表3。

表3 结皮料化学成分 % Loss

CaO

SiO2

Al2O3

Fe2O3

MgO

0.795

36.99

31.98

7.51

16.94

2.15

从表3看出，硅、铝含量略高，铁含量却高出正常2～3倍。由此判断，高温下含铁成分提前产生液相沉积粘结炉锥部，进而形成结皮。


针对上述现象，将炉内温度控制范围下调至835～855℃；正常投料量分解炉用煤3.8～4.2t/h，窑头用煤2.4～3.0t/h。此时，入窑分解率维持在90%上下。

3　风量的合理配用

中控操作曾追随大风大料的操作方法。生产中，高温风机全速运行，C1出口压力为-5.8kPa。因煤风罗茨风机选型偏大，煤风放风30%，一次风放风10%，相对提高了二次风用量，C1出口O2含量亦能维持合理范围3.5%～5.0%。正常投料量时，C1出口温度330～350℃。但高温风机长期满负荷运转，产生了严重的震动。曾有1个月，因高温风机超震停机时间177h，对正常生产影响很大。此时熟料热耗为3510.7kJ/kg。


后将液力偶合器开度降至50%，高温风机进口阀门开度在85%～95%，C1出口气体温度310～330℃，C1出口压力为-5.0kPa，也保证了物料在旋风筒及分解炉内充分悬浮预热。并通过关闭一次风放风，减少煤风放风量(放10%)，保证了煤粉的充分燃烧，C1出口O2含量4.0%左右。调整后熟料热耗降至3121.3kJ/kg，仅此每月可节约原煤近460t，折合资金10万余元。

4　投料操作与提高窑速搭配

在窑内有主窑皮的情况下，点火投料或保温后升温投料，投料量40t/h，起步窑速1.2r/min，便于缓解初投时物料在窑后部的堆积，从而摊薄料层。同时，窑内剩余物料的尽快出窑对稳定窑头火焰、减轻爆燃也十分有利。在尾温上升的情况下，保持或略加料量，不断提窑速至2.4～2.6r/min，然后风、煤、料、窑速总体平衡提加。如此操作，窑系统稳定较快，与过去低窑速投料(0.4～0.5r/min起步)相比，恢复正常操作时间缩短2h左右，提高了熟料产量，且便于稳定系统热工制度，可操作性较强。

5　正常操作的参数控制

正常运行中，主控参数根据生产情况亦有不同程度的改变，见表4。 表4 NSP窑正常操作各项参数 名称

控制范围

名称

控制范围

喂料量/(t/h)

85～90

C5出口温度/℃

845±10

窑头煤/(t/h)

2.4～3.0

炉出口温度/℃

845±10

分解炉煤/(t/h)

3.8～4.2

C1出口负压/kPa

5.0±0.2

窑速/(r/min)

3.0～3.2

一室篦压/kPa

5.5～6.0

C1出口温度/℃

310～330

炉锥负压/Pa

100～200

三次风温/℃

≥750

尾部负压/Pa

≤200

尾温/℃

1000±40

O2/%

3.5～4.5

按照表1中的参数范围操作，回转窑产量得到大幅度的提高，系统稳定操作，日产1200t优质熟料。

6　SP窑的“薄料快烧”

出现非正常状况，有时还要被迫烧SP窑。若存在主窑皮，可改变过去的“厚料慢窑”煅烧方法，采用“薄料快烧”。具体操作:喷煤管置于0～400mm位置，外风阀门开度80%，内风阀门开度30%，投料时起步窑速2.0r/min左右，投料量30t/h，C1出口压力为-2.5kPa(较正常“厚料慢窑”C1出口压力为-2.2kPa略高，以提高物料热交换效率)，窑头用煤4.0t/h，尾温下降时可短时加到4.5t/h。在保证窑尾温度上升或保持微小波动时，5～10min，窑速提到2.5～3.0r/min，从而保证物料在窑内分布均匀，料层偏薄控制。初投料时千万不要担心窜料而不敢提窑速，否则不仅达不到薄料煅烧的目的，还会出现窜料。


窑速不宜再提，以保证物料在窑内停留时间。正常运行下，喂料量45t/h，通过多次实际操作验证，“薄料快烧”能体现以下几个优点:


1)对生料成分波动适应性较强，对超出正常范围的高料或低料，也能保证煅烧质量良好。


2)操作简洁、灵活，在后圈严重、浮窑皮较重或主窑皮太厚时，采用这种操作，效果更佳，不但保住了熟料质量，对上述问题的解决也不乏是一种好的方法。


3)较“厚料慢窑”产量高3～4t/h，熟料强度比正常NSP窑熟料强度高。


当然也有不足之处，如热耗高，尾温高达1150℃，长时间运行窑皮薄蚀，易出现高温等等，且不适宜在新换砖无窑皮时操作。

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