新型干法窯常見工藝故障原因分析及應(yīng)對措施

新型干法窯常見工藝故障原因分析及應(yīng)對措施窯內(nèi)形成厚結(jié)皮或后結(jié)圈(一)現(xiàn)象:1、窯尾負壓升高。當(dāng)窯皮長厚或形成后結(jié)圈時，窯內(nèi)通風(fēng)斷面減小，風(fēng)速高，阻力大，致使窯尾負壓升高。2、窯內(nèi)通風(fēng)不暢，窯前返正壓，窯前煤加不進去。由于火焰后部結(jié)圈，通風(fēng)斷面縮小，影響窯內(nèi)通風(fēng)，窯前成正壓狀態(tài)，因窯內(nèi)通風(fēng)不暢不能滿足正常用煤量所需要的氧氣，迫使窯前減煤(不減煤，就會造成煤粉不完全燃燒，溫度更低)。3、回轉(zhuǎn)窯電流高。當(dāng)窯皮長厚或后結(jié)圈時，一方面窯本體加重；另一方面，圈后的物料填充率增大以上兩個原因?qū)е禄剞D(zhuǎn)窯的電流升高。4、窯尾溫度降低。因火焰伸不進去，煤加不進去，勢必導(dǎo)致尾溫降低。5、出窯熟料減少。因有一部分物料粘附在窯皮上，一部分滯留在圈后，與正常生產(chǎn)的入窯生料量和出窯熟料量不成正比。(二)原因:1、生料的液相成分高。熟料礦物中要有一定的液相成分。如Al2O3、Fe2O3、硫、堿、以及一些微量元素。當(dāng)液相量過高時，一方面共熔點溫度降低，液相早出現(xiàn)；另一方面液相量大，液相粘度增大(尤其是Al2O3高時),就會使窯皮加厚加長，若不及時處理就會形成后結(jié)圈。2、煤質(zhì)差，煤灰分高。煤質(zhì)差，一方面煤粉燃燒速度慢，火焰長，導(dǎo)致窯皮長;另一方面，煤灰分高，有害的液相成分高，造成物料的粘結(jié)，窯皮加厚。3、煤粉不完全燃燒。窯前的煤粉必須完全燃燒，若出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象，窯內(nèi)就會出現(xiàn)還原氣氛，還原氣氛會使三價鐵還原二價鐵，液相粘度增大，窯皮加厚。4、噴煤管的火焰長而不集中。火焰長，窯皮就長，窯皮過長就為結(jié)圈奠定了基礎(chǔ)；一旦生料成分發(fā)生變化或操作不當(dāng)，就會形成后結(jié)圈。(三)應(yīng)對措施:一旦如前述異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時，我們就可以判斷有形成長厚窯皮或后結(jié)圈的可能，有針對性地采取相應(yīng)的措施，就會轉(zhuǎn)危為安。具體措施如下:1、調(diào)整生料成分。根據(jù)化驗室提供的生、熟料全分析結(jié)果,若液相成分或有害成分高，應(yīng)通知化驗室及時調(diào)整生料指標，尤其是要提高硅酸率的指標。2、若煤質(zhì)差，可根據(jù)情況采取以下兩個措施:A、更換質(zhì)量好的煤;B、調(diào)整噴煤管的火焰。加大內(nèi)風(fēng)的比例，加強風(fēng)煤混合，使煤粉快速燃燒，縮短火焰。3、保證煤粉完全燃燒。當(dāng)形成長厚窯皮或后結(jié)圈時，窯內(nèi)通風(fēng)不良。此時，應(yīng)減料，加大排風(fēng)，保證煤粉完全燃燒所需要的空氣。若煤粉不完全燃燒，會加劇結(jié)圈，其結(jié)果是導(dǎo)致停窯，人工處理結(jié)圈。4、冷熱交替處理。當(dāng)已確認窯內(nèi)形成結(jié)圈時，可采用冷熱交替法進行處理，具體做法是：先將火點后移(噴煤管向窯內(nèi)推進，加大排風(fēng)，在保證煤粉完全燃燒的情況下盡量加大煤量)，減少入窯生料量，連續(xù)燒3—4小時，然后將火點前移，連續(xù)燒3—4小時，此種辦法交替進行，此種方法采用了熱脹冷縮的原理，若結(jié)圈不很嚴重時，可使結(jié)圈自動垮掉。窯尾縮口結(jié)皮及煙室斜坡積料(一)現(xiàn)象:1、分解爐壓升高。不管是窯尾縮口結(jié)皮還是煙室斜坡積料，均使通風(fēng)斷面縮小，阻力增大，致使分解爐負壓升高。2、窯尾出現(xiàn)正壓。因縮口結(jié)皮或斜坡積料影響通風(fēng)，使窯內(nèi)形成正壓。3、窯前火焰發(fā)憋，煤量加不進去。由于窯尾阻力大，窯內(nèi)通風(fēng)不暢，致使火焰發(fā)憋，通風(fēng)不暢，供煤粉燃燒的空氣不足，迫使減少煤量。(二)原因:1、生料中揮發(fā)性成分高(如硫、堿、氯離子等)。當(dāng)硫、堿、氯成分高時，就會在窯預(yù)熱分解系統(tǒng)形成堿循環(huán)、硫循環(huán)、氯循環(huán)(當(dāng)溫度高時成氣態(tài)，當(dāng)溫度低時成固態(tài))，在窯尾縮口或煙室富集并粘結(jié)生料形成結(jié)皮。2、窯尾溫度高。C3A、C4AF形成液相的溫度為1100—1200℃，當(dāng)窯尾溫度超過1100℃時，將有大量的液相出現(xiàn)，導(dǎo)致縮口結(jié)皮、斜坡積料。這就是為什么窯尾溫度控制在1050℃左右的道理。3、煤質(zhì)差。低質(zhì)煤不易燃燒，容易產(chǎn)生還原氣氛和二次燃燒，導(dǎo)致粘結(jié)結(jié)皮。(三)應(yīng)對措施:1、選擇揮發(fā)性成份低的原料。如生料中，R2O＜1％,Clˉ＜0.02％,S＜2％，硫堿比＜1。2、控制好窯尾溫度。窯尾溫度最佳控制溫度為1050℃,嚴禁超過1100℃。3、選用較好發(fā)熱量的燃料。一般要求:熱值不低于5500Kcal∕Kg，灰份不超過30％。預(yù)熱器堵塞（一）現(xiàn)象：A、預(yù)熱器錐部負壓降低或出現(xiàn)零負壓。預(yù)熱器的堵塞一般是從下料管或預(yù)熱器的錐部開始的，不管是物理堵塞還是化學(xué)堵塞，均會使錐部負壓管阻力增大，負壓值降低；當(dāng)負壓管完全堵塞時，阻力無窮大，負壓值為零。B、鎖風(fēng)閥不閃動。正常情況下，預(yù)熱器的鎖風(fēng)閥在料流的沖擊下有規(guī)律的閃動。當(dāng)出現(xiàn)不閃動時，說明下料管內(nèi)料流停止，預(yù)熱器堵塞。C、下一級預(yù)熱器（或分解爐）溫度升高。如四級預(yù)熱器發(fā)生堵塞，就會造成分解爐內(nèi)因斷料而溫度快速升高。五級堵塞，窯尾溫度升高。（二）原因：預(yù)熱器的堵塞分為物理堵塞和化學(xué)堵塞。1、物理堵塞A、預(yù)熱器內(nèi)部的耐火材料垮落，將下料口堵死。B、預(yù)熱器內(nèi)筒因氧化磨損或安裝不牢而墜落，將下料口堵死。C、鎖風(fēng)閥因軸竄或軸抱死不能活動而積料。D、檢修預(yù)熱器時因下料管內(nèi)雜物未清理干凈而積料。2、化學(xué)堵塞A、溫度過高。溫度高，液相出現(xiàn)早，物料發(fā)粘，形成結(jié)皮堵塞。如分解爐內(nèi)煤粉不完全燃燒，部分煤粉跑到五級預(yù)熱器內(nèi)燃燒，就會出現(xiàn)溫度倒掛現(xiàn)象（五級溫度高于分解爐溫度），分解爐煤粉不完全燃燒是造成五級預(yù)熱器化學(xué)堵塞的主要原因。B、原、燃料中揮發(fā)性成分過高。當(dāng)揮發(fā)性成分高時，就會在預(yù)熱分解系統(tǒng)造成堿循環(huán)、硫循環(huán)、氯循環(huán)，在預(yù)熱器錐部富集粘結(jié)生料粉造成結(jié)皮堵塞。四、篦冷機堆“雪人”所謂篦冷機堆“雪人”，是指篦冷機高溫段的出窯熟料粘結(jié)在一起，并不斷堆積，形成象“雪人”狀的高溫熟料堆。若不及時發(fā)現(xiàn)處理，將會導(dǎo)致停窯，人工進篦冷機處理。（一）現(xiàn)象1、高溫充氣篦板的高壓風(fēng)機壓力升高。2、熟料冷卻效果差，風(fēng)溫降低，過剩風(fēng)溫升高。3、大窯落料點的料層增厚。（二）原因1、熟料液相成分高。如熟料中的C3A、C4AF液相礦物含量高時，一方面，熟料結(jié)粒粗，篦層上的熟料層布風(fēng)不勻（大窯落料點熟料顆粒細，阻力大，透風(fēng)少；邊壁熟料顆粒大，阻力小，透風(fēng)多），大窯落料點的熟料因透風(fēng)少，不能快速冷卻而粘結(jié)成堆；另一方面，液相礦物含量高時，熟料顆粒表面發(fā)粘，顆粒之間相互粘結(jié)。2、窯前溫度高?；剞D(zhuǎn)窯窯前要有一定的冷卻帶，燒成的熟料經(jīng)過冷卻帶得到適當(dāng)?shù)睦鋮s,使熟料顆粒表面溫度降低至1300℃以下。若窯前溫度過高,出窯熟料顆粒表面溫度降不下來,落到篦冷機的熟料就會粘結(jié)。3、篦冷機高溫端的高壓風(fēng)機風(fēng)量少。高溫端的熟料必須快速冷卻，快速冷卻的條件是必須有足夠的冷卻風(fēng)量。若冷卻風(fēng)量不足，熟料不能得到快速冷卻,就會相互粘結(jié)。4、篦冷機一端篦床的篦速過低。篦冷機的篦速要與出窯熟料量成正比關(guān)系，其控制原則是保證適當(dāng)?shù)牧蠈雍鸵欢ǖ娘L(fēng)壓。當(dāng)出窯熟料量大，一端篦速低時，高溫端的料層加厚，料層阻力大，冷卻風(fēng)量少，熟料不能得到快速冷卻，高溫熟料就會相互粘結(jié)。（三）應(yīng)對措施1、控制熟料的液相礦物的含量。對于預(yù)分解窯來說，由于碳酸鹽的分解大部分(90％以上)在窯外進行，回轉(zhuǎn)窯的燒成能力增強，其液相礦物含量可以適當(dāng)提高。目前，預(yù)分解窯一般采用“兩高一中”(高硅酸率、高鋁氧率、中飽和比),采用高硅酸率的目的,一方面可提高硅酸鹽礦物的含量，提高熟料的強度；另一方面,降低液相礦物,使熟料顆粒細小均齊，有利于熟料的快速冷卻。2、控制火焰的形狀和溫度。熟料的燒成要有合理的火焰的形狀和溫度，若火焰短粗，就會形成短焰急燒，此時的火焰、窯皮、出窯熟料溫度都高。解決的措施是:加大排風(fēng),拉長火焰，適當(dāng)增加煤管的外風(fēng)。3、適當(dāng)加大篦冷機高溫端的冷卻風(fēng)量。一般情況下,篦冷機的操作應(yīng)盡量開大高溫端的高壓風(fēng)機，以使出窯高溫熟料快速冷卻，既可避免篦冷機堆“雪人”的發(fā)生,又可提高熟料強度和易磨性,還可提高二次風(fēng)溫度。4、控制合理的篦床篦速。所謂合理的篦速是指篦床的運行速度要與出窯的熟料量、熟料的溫度、熟料的結(jié)粒情況相匹配。當(dāng)出窯的熟料量增多，熟料的結(jié)粒不均齊，這時，應(yīng)適當(dāng)加快一段篦床的篦速，其他篦床的篦速也要相應(yīng)加快。反之，應(yīng)適當(dāng)減慢篦速。五、預(yù)分解窯塌料塌料是預(yù)分解窯生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的一種不正?，F(xiàn)象，其表現(xiàn)特征是在極短的時間內(nèi),有一段料失控下落，從分解爐底部卸出,下落物料經(jīng)窯尾進入窯內(nèi),使窯內(nèi)未分解生料增多,窯頭燒結(jié)困難，熟料質(zhì)量差，塌料嚴重時，生料可直沖窯頭，造成窯頭返火，甚至從窯頭罩或冷卻機沖出高溫紅料。此外，由于塌料引起風(fēng)、煤、料不平衡，熱工制度破壞，影響正常生產(chǎn)的進行。造成系統(tǒng)塌料主要有三個方面的原因：預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題、生產(chǎn)操作控制問題和喂煤系統(tǒng)的問題。1、預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問題及其改進(一)合理風(fēng)速的問題我們認為預(yù)分解系統(tǒng)各部分風(fēng)速不能太低，對于發(fā)生塌料的預(yù)分解系統(tǒng)，應(yīng)驗算其不同產(chǎn)量時的各部風(fēng)速，若局部風(fēng)速太低，則可根據(jù)情況對其進行處理，或改造設(shè)備，或增加局部內(nèi)襯厚度以縮小通風(fēng)面積，使其達到生產(chǎn)要求。預(yù)分解窯生產(chǎn)時,燃燒空氣分別從三次風(fēng)管和窯通過。為了保證窯、爐燃料的正常燃燒，又保證窯頭良好的火焰形狀和分解爐內(nèi)較好的攜帶物料，入窯二次風(fēng)和入爐三次風(fēng)必須按合適比例分配，并使各部分風(fēng)速達到合理取值，特別是分解爐噴騰口和爐內(nèi)氣體要達到一定的流速，才能有效攜帶物料，避免分解爐塌料。生產(chǎn)中主要是通過調(diào)節(jié)三次風(fēng)管閥門或窯尾縮口規(guī)格不合適或調(diào)節(jié)范圍過小，生產(chǎn)中不能按操作要求調(diào)節(jié)，就會使兩股風(fēng)不匹配，影響窯爐正常煅燒,也影響分解爐內(nèi)氣體帶料能力,若喂料量不當(dāng)時,很容易引起分解爐內(nèi)物料塌落。為避免分解爐塌料,我們建議合理風(fēng)速值可見下表(單位:m/s)旋風(fēng)筒連接風(fēng)管噴騰型分解爐

DD分解爐分解爐下縮口4-6

15-20

5.5-7

8-10

>35.0(二)各級旋風(fēng)筒散料裝置結(jié)構(gòu)和安裝位置問題理論上講，撒料板的作用一是消除物料下沖動能并拋散物料；二是深入風(fēng)管內(nèi)阻擋氣流，使撒料板下面的上升氣流受阻擋后，擠向撒料板周圍繞行，形成一股流速較高的繞行氣流，有利于沖散和托升物料。撒料裝置的形式、大小、傾角的度數(shù)和撒料板深入風(fēng)管的長度，撒料板距旋風(fēng)筒進口距離等幾個參數(shù)是影響撒料效果的關(guān)鍵因素。若撒料板設(shè)計太小或合適，則不能有效分散成股物料，當(dāng)風(fēng)管風(fēng)速稍低時，就有可能托不住下沖成股料，使物料直接掉入下級旋風(fēng)筒，此過程物料積聚，料量增大，又有較大的下沖力從分解爐卸入窯內(nèi)，成為塌料。對因撒料裝置結(jié)構(gòu)或安裝位置不當(dāng)導(dǎo)致的系統(tǒng)塌料,一般可增加撒料板長度,對于撒料板安裝位置的調(diào)整，因受現(xiàn)場限制比較困難，可以通過適當(dāng)加長下級旋風(fēng)筒內(nèi)筒來解決。(三)旋風(fēng)筒下料管及其翻板閥的問題旋風(fēng)筒下料管和翻板閥如果出現(xiàn)問題也會導(dǎo)致塌料。首先考慮下料管，設(shè)計直徑過小或下料管因結(jié)皮造成管徑縮小會造成阻塞，但料管中的填充率也不能太低，應(yīng)使下料管配上合適的翻版閥能起好的鎖風(fēng)作用。翻板閥的閥板開口過大，閥體位置不當(dāng)，閥板翻動不靈活或燒壞等，其鎖風(fēng)效果就很差。旋風(fēng)筒間就會產(chǎn)生內(nèi)漏風(fēng)現(xiàn)象，使旋風(fēng)筒分離效率下降，一部分物料隨氣流進入上一級旋風(fēng)筒，一部分在旋風(fēng)筒內(nèi)形成循環(huán)積聚，積到一定量時,成股卸出旋風(fēng)筒到下面各級旋風(fēng)筒和風(fēng)管內(nèi)不能很好分散,導(dǎo)致系統(tǒng)塌料。另外,內(nèi)漏風(fēng)使窯和分解爐高溫氣體直接進入上級旋風(fēng)筒,使其易結(jié)皮堵塞也會產(chǎn)生塌料。其次下料管的布置，若拐彎過多或角度太小，則生產(chǎn)中容易結(jié)皮、下料不暢、不穩(wěn)，產(chǎn)生脈動，成股下料，也會產(chǎn)生料短路而引起塌料。從解決塌料問題出發(fā)，我們要考慮旋風(fēng)筒下料管的走向布置、空間角度、管徑及鎖風(fēng)閥等因素。各管段空間角度盡可能大于55度，鎖風(fēng)閥一定要嚴密鎖風(fēng)，翻動靈活。配重不要太輕，盡量不設(shè)在下料管的小角度段上。這樣，盡可能減少系統(tǒng)內(nèi)漏風(fēng)，也是解決塌料的一個重要途徑。2、生產(chǎn)操作控制問題及其改進燒成系統(tǒng)生產(chǎn)操作不正確，也會引起窯系統(tǒng)的塌料，常見的問題有:(一)長時間低產(chǎn)量運行在窯系統(tǒng)點火升溫掛窯皮階段，窯系統(tǒng)要低產(chǎn)量運行，在某些特殊情況下(如燒成系統(tǒng)輔機有小故障；煤料臨時供應(yīng)不上；熟料庫滿等。)也習(xí)慣低產(chǎn)量運行,此時系統(tǒng)用煤、加料量均較正常情況低,系統(tǒng)用風(fēng)量也必須降低，使旋風(fēng)筒及連接風(fēng)管各處的風(fēng)速降低，塌料情況較易發(fā)生。為了避免上述情況的發(fā)生可適當(dāng)加大系統(tǒng)過?？諝庀禂?shù)，盡管生產(chǎn)不經(jīng)濟合理，但尚可維持生產(chǎn)。因此預(yù)分解窯的生產(chǎn)操作要盡量避免低產(chǎn)量運行，在點火升溫或窯況不好時，操作人員應(yīng)對系統(tǒng)進行全面分析，作出正確判斷，盡快跨過低產(chǎn)量階段,達到正常生產(chǎn)。(二)系統(tǒng)結(jié)皮積料的影響窯系統(tǒng)在運行一段時間后，某些部位必然要產(chǎn)生結(jié)皮或積料，窯尾煙室和分解爐縮口就是非常關(guān)鍵的部位，窯尾煙室斜坡有積料，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)通風(fēng)減小，縮口處的噴騰風(fēng)速就會降低，產(chǎn)生塌料；縮口結(jié)