窑皮的作用及影响因素
水泥窑煅烧工艺异常情况原因分析及处理措施

一、造成回转窑热耗高的原因1、热耗高的原因:(1)预热预分解系统、回转窑、篦冷机表面散热。
(2)不完全燃烧造成的热损失。
(3)系统漏风导致废气量升高造成的热损失。
(4)生料水分大、细度粗,换热不充分。
(5)撒料装置效果差,物料分散不均匀。
2、减少热损失的途径:(1)采取隔热措施降低系统表面热损失。
(2)在燃料完全燃烧的前提下,保持较少的过剩空气系数,减少废气带走的热量。
(3)严格控制煤粉的细度和水分,保证完全燃烧。
(4)保证喂煤量的稳定,消除不完全燃烧。
(5)加强密封堵漏,消除预热器系统内外漏风、窑头和窑尾外漏风、篦冷机系统内外漏风。
(6)提高篦冷机效率,减少篦冷机熟料热损失。
(7)降低废气带走的热损失。
(8)降低窑灰及蒸发(生料和煤粉)水分带走的热损失。
二、预分解窑的塌料1、造成塌料的原因:(1)预热器或分解炉的设计或结构缺陷;(2)生料及燃料质量的影响;(3)生产设备及故障的影响。
2、预热器或分解炉的设计或结构缺陷影响及措施:(1)热风管道风速太低,通过加缩口提高风速解决。
(2)窑尾缩口尺寸过大,缩口风速太低(28m/s~35m/s),降低缩口尺寸保证缩口风速。
(3)各级撒料器的位置、撒料板伸入长度及角度不合理。
保证撒料板的来料能充分撒开。
(4)下料管设计空间角小于55°或拐弯太多、物料填充率低、翻板阀配重太重。
设法技改解决。
(5)旋风筒平管道或分解炉鹅颈管积料。
通过改造解决。
(6)预热器内筒插入深度太少,内循环物料过多造成富集。
3、生料及燃料质量波动的影响及措施:有害成分碱、硫循环富集,物料易烧发粘、煤粉不完全燃烧等导致旋风筒内壁结皮或附着在旋风筒内壁的物料出现塌料。
通过配料及工艺操作调整解决。
4、生产操作及设备故障的影响及措施:(1)开窑时的低温、长火焰、低产量、慢窑速导致管道风速低,产生积料或在预热器内富集导致塌料。
采取快升温、加大料、提窑速的方法操作。
(2)窑、炉风量不平衡,窑内通风不足,缩口风速过低,导致塌料。
4 挂窑皮的影响因素

4 挂窑皮的影响因素4.1 生料化学成分所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。
因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成,而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。
以前湿法窑,人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些,而饱和比适当偏高一些。
但对于预分解窑,目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器,回转窑正常运行时,一次风量少,二次风温度又很高。
因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。
如果降低硅酸率,液相量相应增加,物料容易烧流,挂上的窑皮不吃火容易脱落。
所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。
4.2 烧成温度和火焰控制挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,还要有适当的温度,气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。
一般应控制在正常生产时的烧成温度。
掌握熟料结粒细小而均齐,不烧大块更不能烧流,严禁跑生料。
升重控制在正常生产指标内。
要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。
这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。
4.3 喂料量和窑速为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整,稳定窑内热工制度是先决条件。
挂窑皮期间,稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。
喂料量过多或窑速过快,窑内温度就不容易控制,粘挂的窑皮就不平整,不坚固。
所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35%左右。
挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。
4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置一般情况下,喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点,同时偏料,火焰宜短不宜长。
这样高温区较集中,高温点靠前,使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。
随着生喂料量的逐渐增加,喷嘴要相应往窑内移动。
待窑产量增加到正常情况,喷嘴也随之移到正常生产的位置。
挂窑皮期间切忌火焰太长,否则高温区不集中,窑皮挂得远或前薄后厚,甚至出现前面窑皮尚未挂好,后面已经形成结圈等不利情况。
5 回转窑火焰的调节目前国内预分解窑大多采用三风道或四风道燃烧器,而火焰形状则是通过内流风和外流风的合理匹配来进行调整的。
耐火材料的使用维护:水泥窑窑皮的维护要点
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耐火材料的使用维护:水泥窑窑皮的维护要点窑皮是黏附于窑内高温带耐火材料表面的水泥熟料,对保护窑衬,延长耐火材料寿命起非常重要的作用。
大型新型干法水泥窑的火焰温度高达1700℃以上。
如无窑皮保护,耐火材料表面就会在很高的温度下工作。
耐火材料很快就会因高温和侵蚀的作用而损毁。
窑皮的热导率为1.16w/(m•K),碱性砖的热导率为2.70w/(m•K)。
如有150mm厚的窑皮存在,碱性砖的热面温度从1500℃降至600~700℃,热端膨胀从105%降至006%~007%。
工作负荷大为缓和。
从而,耐火材料的侵蚀得以减慢,窑衬寿命得以保持。
水泥回转窑中,火焰不断对窑衬和窑料表面加热。
随窑体的运转,窑料在不断地翻滚。
当窑料埋住衬料时,衬料就将吸收的热量传给窑料,窑料的温度增高,衬料的温度降低,部分窑料黏附在窑衬上。
当窑料被提升到最高位置后,窑料在重力的作用下下落,窑料和窑衬分离,撕下部分黏附在窑衬上的窑料。
这一过程如图所示。
随时间的延续,耐火材料表面开始“发汗”,即出现液相。
这时,窑料埋住窑衬,窑衬把热量传给窑料后温度降低,就能黏附一部分窑料,并把其中一些细粒窑料“冻结”在窑衬上。
如果“冻结”的窑料多,“撕裂”掉落的窑料少,窑皮就会缓慢增厚。
随厚度的增长,窑皮表面的温度增高,达到“冻结” “撕裂”平衡后,窑皮就不再增长。
如果窑内温度或窑料成分急剧变化,或因“冻结”-“撕裂”平衡破坏,或因窑体膨胀/收缩产生很大应力.或因窑料中β-C2S转化成γ-C2S使窑皮粉化,窑皮就会大面积脱落。
不过,只要烧成条件保持稳定,窑皮又会慢慢形成,对耐火材料又会起到保护作用。
如烧成条件变化过快,窑皮频繁脱落,耐火材料的寿命就会受到很大影响。
通过上述分析可知,挂上窑皮的基本条件是:①窑料有液相;②窑料有细粒;③耐火材料表面发汗;④耐火材料窑皮反应层不被烧流;⑤随后粘上的窑皮也不被烧流。
当半熔融态的窑料和窑皮接触时,其中的一部分细粒部分粘连在窑皮上,形成窑皮。
回转窑窑皮的作用
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课堂堂实实在在的生本课 ! 在科学课上, 唐校长的课也很有启发和深度 : 变式练
习、 启 发 式教学 思想 以及对 中考考 纲的研 究与 把握 可谓 功力 深厚 。 不得 不深 深
五 滚动发展 : 永续效果的实现
教师 由一名新手 成长为 “ 专家 ” 型教师需要 经历 漫长的道路 , 这 个漫 长的道 路就是教 师专业 化发展的过 程 , 教 师的专业 成长需要 根据专 门的职 业要求 来进 行, 教 师 从走上 教育 岗位 的第 一天起 , 就 要 瞄准专 家型 教师这 一 目标 。
1 . 饲料成份与喂料量不稳定或者是产量波动, 导至窑温不稳定如果喂入的 料一时好烧则窑内温度就高, 不好烧时则温度就低。 当料量较多时其温度就低,
料量少 时 , 多 于的热就 没有料来 吸收 。 这样温度 忽高忽 低 , 造 成窑 皮热胀冷 缩不
均匀 , 容 易 脱落 。
者是对流的方式吸收热量, 当窑皮在下部与料接触时, 以传导的方式传热给生
理 论广 角
I ■
C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
回转 窑 窑 皮的 作 用
刘大权
中图分类 号 : TK I 2 4 文 献标 识码 : A
刘雪东 张仲起
文章编 号 : 1 0 0 9 - 9 1 4 X( 2 0 1 3 ) 3 8 - 0 3 1 6 — 0 l
对照 专家型教师 , 从教 师专业化 发展标 准结构分析 , 实行循环 操作 , 滚动 发
一
别是锻烧带、 过渡带、 烧成带及部分的冷却带 一般烧成带位于从窑头到, 陪的
窑直径 处 , 在这段 区域 内有一 层 比较稳 定的窑 皮存在 , 窑 皮对延 长窑 砖寿命 及 有 非常 关键的作 用 , 回转 窑的 维护成本 中 , 耐火 砖所 占的 比例 特别大 , 如果掉 窑 砖造成停 窑 , 耐火 砖 的费用不 算 , 产量 的损失 会更大 。 由此 可见保护 窑皮对延 长 耐火 砖寿命 有重 要作用 。 但 如果 窑皮过厚 也会 造成 窑的有 效空间 减小 , 不利 于 烧 成 的进行 , 甚 至 会造成 结 圈
影响窑皮的因素
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浅谈影响窑皮的因素及解决措施2007-1-5 作者:作者:孙伟卿单位:德州大坝集团旋窑厂长期以来,一些水泥厂只注重熟料的产量和质量,而对窑皮的保护和它的均匀性不太重视,并认为窑内掉点窑皮是正常的事,只要不对熟料质量产生较大影响就无关紧要。
而事实上恰恰相反,窑皮是回转窑的重要组成部分,适宜的窑皮,不但能够提高窑内的传热效率,稳定窑内的热工制度,保证熟料的煅烧,稳定熟料的产量和质量,并且能延长窑衬的使用寿命,提高窑的安全运转周期。
本文结合我厂2500T/d熟料生产线(φ4.0 m×60m回转窑、双系列五级旋风预热器、T DF型分解炉)在生产过程中所遇到的问题谈一点对窑皮的认识和体会。
1窑皮的作用众所周知,窑皮是由熟料或粉尘通过液相粘挂在窑衬上形成的具有一定厚度的物料层。
它的作用主要有以下几方面:(1)保护烧成带耐火砖,使耐火砖不直接受机械、高温和化学侵蚀;(2)储存热能,减少窑筒体向周围的热损失,提高窑的热效率;(3)作为传热介质,当窑皮在上部与高温气体接触时,通过辐射或对流的方式吸收热量;当窑皮在下部与物料接触时,以传导的方式传热给物料;(4)由于窑皮的表面比较粗糙,它产生的阻力可以降低粉料的流动速度,延长物料在窑内的反应时间,使物料的物理化学反应充分进行,有利于熟料中各矿物的形成。
2影响窑皮形成的因素窑皮的形成主要受物料的特性、窑衬的种类、窑内温度和窑内火焰形状等因素的影响。
2.1物料的特性从熟料的三率值讲,KH值高,C3S的含量就增多,C2S的含量相对减少,物料不易煅烧,形成的液相量就少,不易挂窑皮,反之则易挂窑皮;SM值大,煅烧温度就高,形成液相量较少,窑内不易结粒,不易挂窑皮,反之SM值太小时,液相量较多,烧成带窑皮易挂易于脱落,就不能保持相对稳定;IM值大时,熟料液相的粘度增大,物料难烧,但挂上的窑皮相对牢固,不易脱落。
2.2窑衬的种类不同的耐火砖其性能各不相同,挂窑皮的性能也有很大的差异。
有关回转窑窑皮的一些问题及解决方法
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有关回转窑窑皮的一些问题及解决方法回转窑中窑皮的重要性?回转窑中窑皮的重要性有:回转窑失去窑皮的保护后,当回转窑热负荷过高,热面层基质就会在高温下熔化并向冷面层方向迁移,使的砖衬冷面层致密化,热面层则疏松多孔,从而使回转窑不耐磨刷、冲击、震动和热疲劳,易于损坏。
在回转窑中无窑皮保护的砖带,当窑内热工制度不稳时,易产生还原火焰或存在不完全燃烧,使回转窑窑气中还原与氧化气氛的交替变化,使的收缩与膨胀的体积效应反复发生,而使砖内产生孔洞、结构弱化、强度下降,砖也会产生化学疲劳。
还有,当窑运转不正常或窑皮不稳定时,碱性砖易受热震而损坏。
窑皮的突然垮落,致使砖面温度瞬间骤增,而使砖内产生很大的热应力。
同时窑皮掉落时带走处于热面层的碎砖片,使砖不断损坏。
因此,在回转窑的生产过程中,要注意对回转窑窑皮的保护,这样将会延长回转窑的正常使用寿命。
回转窑挂窑皮期间如何配煤和配料?回转窑挂窑皮期间,料层一般偏薄,窑速偏慢,预热好,容易过烧,所以要求生料饱和比配高一些,使其比较耐火,又能产生足够的液相量,利于粘挂窑皮。
尤其初开窑时,木柴灰、火砖块、残余剩料等均留在窑内,再加待料烘窑时的沉降煤灰,所以第一股料的熔点较低,容易发粘,之不符合结粒细小均匀的要求。
经验证明,较高的生料饱和每米和适当的硅酸率与铝氧率配料,可以弥补这一缺陷。
饱和系数和其他率值到底控制多大为好,各厂有自己的经验数据,不尽相同,但考虑的原则是相同的,保证煅烧时熟料结粒细小均匀,易挂窑皮。
在有条件的情况下,挂窑皮期间的煤质要求好一些,发热量高一些,化学成分稳定些,这样有利于煅烧和挂窑皮,又有利于配料控制。
怎样保护回转窑的窑皮?回转窑挂好窑皮,只是长期安全运转的第一步,更重要的是要采取措施保护好窑皮,为优质、高产、长期安全运转奠定基础。
1、摸索制订合理的操作参数,稳定窑的热工制度,保证快转率在85%以上。
2、加强煅烧控制,避免烧大火,烧顶火,严禁烧流或出生料,保证熟料结粒细小均匀。
挂窑皮
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如何准确衡量试验砖挂上窑皮,如何测量窑皮的稳定附着,这是最为关键的实验,单单地借助一个实验并不能全面地衡量挂窑皮效果,这个实验的准确与否直接说明实验砖的使用效果。
由于没有国家标准,不同的厂家采用了各自的方法,其本身尚存在不足,不能很好的说明问题。
众所周知,想保证回转窑的正常运转并提高其运转率,除了正确合理地选择和设计窑衬外,特别地要提高回转窑烧成带及过渡带的寿命,在烧成带及其两侧的过渡带的砖衬上能否始终保持一层稳定窑皮,是水泥窑长寿的重要保证。
窑皮的作用:①保护烧成带耐火砖,使耐火砖不直接受高温和化学侵蚀;②储存热能,减少筒体向周围的热损失,提高窑的效率;③可以作为传热介质,当窑皮在上部与高温的气体接触时,通过辐射或者对流的方式吸收热量,当窑皮在下部与物料接触时以传导的方式传热给物料。
④由于窑皮表面粗糙,它产生的阻力可以降低粉料流动速度,延长物料在窑内的反应时间,使物料的物理化学反应充分进行,有利于熟料中各矿物的形成。
所谓的窑皮是指水泥生料在烧成带和过渡带的耐火砖表面上,通过黏附和化合而形成一层具有一定强度的物料层。
在窑内烧成带,熟料的烧结温度一般为1300~1450℃,而火焰温度高达1800~2000℃,向四周发出大量的辐射能。
物料温度快速上升,并出现较多的液相;由于温度的升高,液相的粘度也相应下降,物料大量团聚。
此时的团聚现象不仅局限与粉状物料之间及颗粒物料和粉状物料之间,直径大小不一的颗粒间发生聚并的概率也大大增长。
由于回转窑耐火材料壁面在裸露时会出现少量的液相(俗称出汗),抓紧时间,及时提供到位一些液相较少,熔点较高的生料,物料与耐火材料之间就可以依靠液相形成较为牢固的窑皮,生料中的某些元素,还会沿耐火砖的微观缝隙渗透到一定深层,使耐火砖在这一层初始窑皮的基础上,如同滚雪球一样,逐渐一层层的形成较厚的、较为稳定的窑皮。
这层物料对于保护耐火砖是有积极意义的。
它可以有效抗磨,有效隔热,有效阻滞热侵蚀和化学侵蚀。
窑皮的作用及影响因素
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水泥窑窑皮的作用及影响因素窑皮的作用及影响因素依照温度与化学反应的不同,可以将整个窑分为四个带,它们分别是锻烧带、过渡带、烧成带及部分的冷却带。
一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处,在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在,窑皮对延长窑砖寿命及有非常关键的作用,旋窑的维护成本中,耐火砖所占的比例特别大,如果掉窑砖造成停窑,火砖的费用不算,产量的损失更大。
由此可见保护窑皮对延长耐火砖寿命有重要作用。
但如果窑皮过厚也会造成窑的有效空间减小,不利于烧成的进行,甚至会造成结圈。
窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体,它的主要作用有:1. 保护耐火砖,使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。
2. 储存热能,减少窑壳向周围的热损失,提高旋窑的热效率。
3. 充当传热介质,在窑皮暴露于空气中,与高温的空气接触时,通过辐射或者是对流的方式吸收热量,当窑皮在下部与料接触时,以传导的方式传热给生料。
4. 窑皮的表面粗糙,它可以降低粉料流动速度,延长料在窑内反应时间。
影响窑皮生成的主要因素有:(1)生料的化学成份窑皮是由液相变成固相的过程的产物。
铝质与铁质的成份比较多,液相量就多,容易形成窑皮。
铝质与铁质的成份比较少,液相量少,形成窑皮比较困难。
原料中铝质较多,液相的粘度大,形成窑皮比较困难,但一旦形成就比较坚固。
原料中铁质原料多,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
(2)火焰的温度火焰温度低,料所形成的液相就比较少,不易形成窑皮,火焰温度过高,会使窑皮温度高过液相的凝固温度,窑皮容易脱落。
(3)火焰的形状窑皮的温度受火焰形状、以及窑壳筒体散热等情况的影响。
一般来说,太短、太急、太粗阔的火焰对窑皮的侵蚀比较历害,长火焰对窑皮较为有利,但会使窑的热量分散,对烧成不好。
因此在操作时,一定要保持一定合理的火焰形状与位置,严格控制熟料的结粒,防止结大块冲刷窑皮,稳定窑内的热工制度,防止结圈,发现有大块或者是结圈要及时处理。
浅谈窑皮的分析处理
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六、长厚窑皮及后结圈的预防
(2)降低煤粉细度,加强风煤混合,消除不完全燃烧。在生产中 将煤粉细度控制在10%以下,确保煤粉充分燃烧,是防止结圈 的重要措施。 (3)在生产中要确定一个经济合理的产量、质量指标,保证窑的 快转率,对防止回转窑结圈是一个有利措施。 (4)在生产管理上要加强原、燃材料的质量控制,稳定入窑生料 成分,保持喂料均匀,在加强预烧的基础上,采取薄料快转、 长焰顺烧,稳定热工制度,提高快转率等措施,对预防结圈十 分有效。 (5)加强对窑筒体温度的检测,发现窑皮有增厚趋势或有附窑皮 增厚迹象时,及时采取措施,避免形成厚窑皮或圈。 (6)在煤灰或生料有害成分偏高时,要定期活动喷煤管,避免窑 灰集中沉落。预防季结圈。
影响液相量和液相粘度的因素有(1)铁铝含量(2)窑温(3)其它组分。 MgO、SO3增加,降低液相粘度,R2O增加,提高液相粘度
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四、形成长厚窑皮及后圈的原因
长厚窑皮及后圈产生的主要原因 2、煤的影响 由于煤灰中一般含Al2O3较高,因此当煤灰掺入物料中 时,使物料液相量增加,往往易结圈。煤灰的降落量主要 与煤中灰分含量和煤粒粗细有关,灰分含量高、煤粒粗, 煤灰降落量就多。另一方面当煤粉粗、灰分高、水分大、 燃烧速度慢,会使火焰拉长,高温带后移。“窑皮”拉长 易结圈 。
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什么是熟料圈及其形成原理
结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈,称为后结圈或熟料圈, 是回转窑内危害最大的结圈。熟料圈实际上是在烧成带末端与放热反 应带交界处挂上一层厚“窑皮”。从挂“窑皮”的原理可知,要想在 窑衬上挂“窑皮”就必须具备挂“窑皮”的条件,否则就挂不上“窑 皮”。当“窑皮”结到一定厚度时,为防止“窑皮”过厚,就必须改 变操作条件,使不断粘挂上去的“窑皮”和被磨蚀下来的“窑皮”量 相等,这是合理的操作方法,而窑内的条件随。时都在变化,随着料、 煤、风、窑速的变化而改变。若控制不好就易结成厚“窑皮”而成圈 在熟料煅烧过程中,当物料温度达到1280℃时,其液相黏度较大, 熟料圈最易形成,冷却后比较坚固,不易除掉。在正常煅烧情况下, 熟料圈体的内径部分,往往被烧熔而掉落,保持正 常的圈体内径。如 果在1250~1300温度范围内出现的液相量偏多,往往形成妨碍生产的 熟料圈,熟料圈一般结在烧成带的边界或更远,开始是烧成带后边的 窑皮逐渐增长,逐渐长厚,发展到一定程度即形成熟料圈。严重时熟 料圈的窑皮长度是正常窑皮长度的几倍。
回转窑主窑皮计算
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回转窑主窑皮计算摘要:1.回转窑概述2.窑皮计算的重要性3.窑皮计算的方法4.影响窑皮计算的因素5.结论正文:一、回转窑概述回转窑是一种广泛应用于水泥、冶金、化工等行业的重要设备,其主要作用是在高温条件下对物料进行煅烧、烧结等处理。
回转窑的结构简单,操作方便,能够满足各种物料的处理需求,因此在我国工业生产中具有重要地位。
二、窑皮计算的重要性在回转窑的运行过程中,窑皮的形成和稳定性对窑内物料的热工过程具有重要影响。
窑皮不仅能够保护窑体,防止热量损失,还能够调节窑内气体和物料的分布,提高热传导效率。
因此,对窑皮进行计算和研究,对于优化回转窑的生产过程具有重要意义。
三、窑皮计算的方法目前,常用的窑皮计算方法主要包括经验公式法、数值模拟法和实验测定法。
经验公式法是基于大量的实际生产数据,总结出来的一种简化计算方法,具有简便易行的优点,但准确度相对较低。
数值模拟法则是通过建立数学模型,模拟回转窑内的热工过程,从而得到窑皮的计算结果,该方法准确度较高,但计算过程较为复杂。
实验测定法则是通过实验室模拟回转窑内的热工条件,直接测定窑皮的性质,该方法准确度最高,但实验条件和设备要求较高。
四、影响窑皮计算的因素影响窑皮计算的因素主要包括物料的性质、窑内的操作条件、回转窑的结构和尺寸等。
物料的性质主要包括物料的化学成分、矿物组成、粒度分布等,这些因素会影响窑皮的形成和稳定性。
窑内的操作条件主要包括煅烧温度、窑速、燃料类型等,这些因素会直接影响窑皮的热工性能。
回转窑的结构和尺寸则会影响窑皮的形成和分布。
五、结论总之,窑皮计算是回转窑生产过程中重要的一环,对窑皮的研究和计算,能够优化回转窑的生产过程,提高生产效率和产品质量。
挂“窑皮”与保护好“窑皮”

1、挂好“窑皮”必须具备以下条件
物料中必须有一定的液相和液相粘度;要有适当的温度条件;气流、物料和衬料之间有一定
的温差才能挂好窑皮。
2、挂“窑皮”的原理
3、影响挂“窑皮”的因素
(1)生料化学成分。
(2)烧成温度与火焰形状
(3)喂料与窑速
(4)挂窑皮时喷煤嘴位置
4、保护好“窑皮”延长回转窑生产周期注意事项
(1)建立与健全窑衬材料的保管和砌转责任制,提高衬料与砌砖质
量。
(2)时刻掌握好窑内适当的烧成温度,是熟料粒度细小均齐,严禁烧
大火或烧流,加强风煤配合,尽可能是窑温稳定。
(3)保持火焰形状完整有力,火焰顺畅不顶烧。
(4)严防结圈,发现有厚“窑皮”要及时的处理掉。
(5)经常移动火点,不使火焰的高温部分长期烧在一个区域内。
(6)经常检查筒体温度,掌握“窑皮”的变化情况,及时调节冷却装置,补挂好窑皮。
(7)因故障临时停窑,窑加强窑内保温工作,及时停一、二次风,并关闭窑尾风门,防止“窑
皮”急冷跨落。
水泥窑窑尾长厚窑皮的原因分析及处理措施

水泥窑窑尾长厚窑皮的原因分析及处理措施窑皮,即附着在烧成带窑衬表面烧结的熟料层。
它保护着烧成带的衬料,使衬料不直接与火焰和高温物料接触,减弱了火焰和物料对衬料的化学侵蚀、磨损以及高温的破坏作用,从而延长了衬料的使用寿命;窑皮还起着隔热层的作用,使高温带窑衬增厚,因而减少了窑筒体表面的散热损失,提高了窑的热效率。
通常说烧成带窑皮为主窑皮,我们称上过渡带之后的放热反应带窑皮为副窑皮,正常副窑皮只是薄薄一层,厚度≤70mm,最厚不会超过100mm。
副窑皮的稳定性很差,会随着窑生料成分、液相量、有害成分等因素变化发生涨落,一旦平衡被打破就会形成异常窑皮。
2500t/d单系列三级电石渣生产线,回转窑规格为Φ4.3m×60m,分解炉规格为Φ5800mm+Φ4300mm,年平均日产量2640t/d。
检修以后从窑筒体扫描仪显示得知,窑尾副窑皮频繁出现异常,36m~48m副窑皮相对薄些(80mm~200mm),48m~64m窑皮较厚(200mm~300mm),48m~64m筒体温度显示最低87℃。
副窑皮分布异常长、厚导致窑内通风变差、产量降低,窑尾返料频繁,严重影响熟料的产质量和窑的平稳安全、稳定运转,针对异常窑皮我们进行了初步分析并采取一系列措施取得了一定效果。
一、原因分析导致窑内窑皮变化的诱导原因是液相量的变化,也就是三率值合理性和有害成分含量多少,次要原因还是归结于操作上的不匹配和煤粉的不完全燃烧。
根据水泥熟料三率值的定义,我们知道铝率(IM)过低,液相粘度小,虽然对A 矿的形成有利,但窑内烧结范围窄,易使窑内结大块,对煅烧不利,不易掌握煅烧;而且还知道当硅率(SM)降低,液相量增加,对熟料的易烧性和操作有利,但SM值过低,熟料强度低,窑内易结圈、结大块,操作困难。
由于电石渣生产线的特殊性质,以及为了改善熟料结粒和水泥适应性等多方面因素、经过多年生产摸索总结出三率值为KH:0.910,SM:2.10,IM:1.30,正是这种配料恰恰符合窑内结块、结蛋、长厚窑皮生成的先天条件,加上计量设备精度不准确、配料库设计缺陷、物料下料流动性差等问题干扰,导致入窑率值波动较大,忽高忽低,导致入窑率值KH、SM连续偏低、偏高现象频繁出现,当硅、铝率偏低时,分解炉温度控制偏高时导致入窑生料分解率过高、液相量过多、提前出现,由于物料表面形成液相,表面张力小、粘度大,在离心力作用下,易与耐火砖表面或者已形成“窑皮”表面黏结形成窑皮,进一步促进窑皮的增厚。
回转窑工知识
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回转窑工知识一、窑皮的生成与保护窑皮是生产过程中窑内物料由液相或半液相转变而成。
固体熟料和粉料颗粒在窑壁上形成一种粘附层,对衬料具有不受物料磨擦和化学侵蚀等保护作用。
窑温正常时,存在形成窑皮的液相,当窑皮从料层中露出来与物料(主要为粉料)接触时,它的表面会粘上一层生料,只要窑皮的表面保护层在熔化温度范围,颗粒将不断地粘附在其上面,使窑皮加厚,这一过程直至窑内壁达到固结湿度时,窑皮处于平衡状态。
窑温较高时,液相过多,窑皮从固态转变为液态发生窑皮脱落,这种情况对窑衬特别有害。
在低窑温时不能产生必要的液相物质形成完整的窑皮。
为了生成适当的窑皮,液相量在24%左右比较合适。
二、回转窑结圈的具体原因物料在高温带产生过多的液相,紧靠着窑衬的颗粒(所谓粉料),在它刚露出物料表层时,温度达到最高值,当此温度达到物料的熔点时,就会产生液相并粘附在衬料上,液相附近的细粒物料随之被液相粘附,若此时窑内气温和物料温度差别较大,液相凝固便会将粉末固结下来,反复得不到纠正,就会出现结圈。
三、结圈物的两种类型1、高温区由于粉末熔化,逐渐粘附在窑壁上而形成的圈,结构致密,以铁矿物Fе2O3为骨架且液相发达。
2、结构疏松,Fе2O3呈棱角较大的结晶,结圈物粒度较粗、强度差。
四、如何控制回转窑结圈1、控制过多粉料的产生。
当发现入料内含粉较大时(>3%)要及时通知造球岗位、布料岗位,当较多含粉料已经或将入窑时,适当减少生球给料量,降篦床转速(以入窑料内不含较多粉料为准确定),将回转窑内高温区温度控制在物料熔溶温度(根据经验目测在1000℃以下)以下,待回转窑内含粉料排出、气氛好转时,根据预热室、2#风箱温度等逐渐升温、加料恢复正常生产。
2、稳定、有规律地、平稳地来回移动燃烧带的位置,正确地控制火焰的方向,使其不直接接触衬料。
五、我厂生产过程中产生粉料的主要因素1、原料质量:由混合料较粗的铁精矿(-200目含量低于60%) 造出的生球密度小,强度低,经4#、5#皮带机等转送到链机时,有较多破裂,经干燥、预热也不能提高预热球的强度.2、操作控制不当:(1)、因膨润土质量差、水分不合适等使生球强度低。
水泥旋窑烧成异常的处理
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1.5 冲生料时通知品管组化验人员,熟料改入检量库,但应注熟料出口温度不要太高,以免 高温熟料将检量库皮带烧坏。
1.6 冲生料时,适当将一段炉排加速,打薄料层,增强料层透气性。 1.7 冲生料时 Cooler EP 温度偏高,二段炉排上方需喷水降温,以免烧坏 EP 的极板与极限。 (二) 窑温高时冲料
排油油压不能太高,必要时可考虑停窑处理。 二、窑内结球
2001 年 8 月至 12 月间,在使用大屯及捷友等高挥发份的煤炭时,窑内经常会有 20cm-200cm 不等的窑球滚出。由于它呈圆形状,进入冷却机 Crusher 后容易架空,影响细颗 粒熟料下料速度,以致于经常因 Crusher 消化不及而被迫减料烧成或停窑。由于窑球内部包
料品质,促使所掉之窑皮重新结上。 2.2 窑头适当加煤,若窑温过低时则不可加煤,因为此时增加窑头煤粉,有可能造成煤粉燃
烧不完全,产生还原气氛,反而导致烧成状况继续恶化。 2.3 窑温明显偏低,无法保证熟料品质时,主动将熟料改入检量库并通知品管化验人员,待
熟料化验合格后再改入#1 熟料库。 2.4 通知窑维护人员检查窑落口积料情况,避免大块窑皮落下时,炉排送不走而产生堆雪人
大屯煤挥发份较高,燃烧速度快,火焰温度较为集中,烧成带温度过高,使 20-30m 处液 相量突然增多,由于窑圈处的料层较厚,受热不均匀,液相容易包住生料,加速窑球的形成。
浅谈影响窑皮的因素及解决措施
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浅谈影响窑皮的因素及解决措施摘要:长期以来,一些水泥厂只注重熟料的产量和质量,而对窑皮的保护和它的均匀性不太重视,并认为窑内掉点窑皮是正常的事,只要不对熟料质量产生较大影响就无关紧要。
而事实上恰恰相反,窑皮是回转窑的重要组成部分,适宜的窑皮,不但能够提高窑内的传热效率,稳定窑内的热工制度,保证熟料的煅烧,稳定熟料的产量和质量,并且能延长窑衬的使用寿命,提高窑的安全运转周期。
本文结合我厂2500T/d熟料生产线(φ4.0 m×60m回转窑、双系列五级旋风预热器、T DF型分解炉)在生产过程中所遇到的问题谈一点对窑皮的认识和体会。
1窑皮的作用众所周知,窑皮是由熟料或粉尘通过液相粘挂在窑衬上形成的具有一定厚度的物料层。
它的作用主要有以下几方面:(1)保护烧成带耐火砖,使耐火砖不直接受机械、高温和化学侵蚀;(2)储存热能,减少窑筒体向周围的热损失,提高窑的热效率;(3)作为传热介质,当窑皮在上部与高温气体接触时,通过辐射或对流的方式吸收热量;当窑皮在下部与物料接触时,以传导的方式传热给物料;(4)由于窑皮的表面比较粗糙,它产生的阻力可以降低粉料的流动速度,延长物料在窑内的反应时间,使物料的物理化学反应充分进行,有利于熟料中各矿物的形成。
2影响窑皮形成的因素窑皮的形成主要受物料的特性、窑衬的种类、窑内温度和窑内火焰形状等因素的影响。
2.1物料的特性从熟料的三率值讲,KH值高,C3S的含量就增多,C2S的含量相对减少,物料不易煅烧,形成的液相量就少,不易挂窑皮,反之则易挂窑皮;SM值大,煅烧温度就高,形成液相量较少,窑内不易结粒,不易挂窑皮,反之SM值太小时,液相量较多,烧成带窑皮易挂易于脱落,就不能保持相对稳定;IM值大时,熟料液相的粘度增大,物料难烧,但挂上的窑皮相对牢固,不易脱落。
2.2窑衬的种类不同的耐火砖其性能各不相同,挂窑皮的性能也有很大的差异。
就窑内烧成带用砖及其窑皮易挂性来讲,目前国内普遍认可的是镁铬砖。
长厚窑皮原因分析
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预分解窑异常窑皮的处理作者:江超李思营马海倩河南某水泥公司5 000 t/d水泥熟料生产线采用双系列五级预热器和TSD型分解炉,窑的规格为Φ4.8 m×72 m,配用TC型四通道燃烧器。
该生产线所用燃料采用低挥发分无烟煤与烟煤按比例搭配而成的混合煤,其燃烧既有烟煤的特性也有无烟煤的特性,容易产生两极分化。
生产过程中因此出现了几次事故,如窑皮不平整、红窑、窑尾结圈漏料、窑内结球、熟料质量差等。
原则上讲,出现红窑时必须停窑处理,但是有时受到销售及耐火砖备件等影响,可以结合红窑出现的部位和严重程度,决定窑继续运行。
在不停窑的情况下根据不同的情况采取相应措施使窑皮和熟料的质量恢复正常。
在处理这些事故的过程中,笔者总结了一些宝贵的经验,现作简要介绍。
1 影响窑皮形成的主要因素1.1 生料的化学成分及率值一般来讲,生料中铝质与铁质的成分合适时,熟料烧成液相量就多,容易形成窑皮。
铝含量高,液相的粘度大,物料难烧,但挂上的窑皮相对牢固,不易脱落;铁含量高,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
SM值大,煅烧温度就高,形成液相量较少,窑内不易结粒,飞砂料较多,不易挂窑皮;反之液相量过多,烧成带窑皮容易挂上但也容易脱落,就不能保持相对稳定。
KH值高,熟料的C3S的含量就增多,C2S的含量相对减少,物料不易煅烧,形成的液相量就少,不易挂窑皮,反之则易挂窑皮。
1.2 烧成带的温度窑皮的形成取决于窑内的液相量,而液相的出现既与熟料三率值有关,又与烧成带的温度有关。
适宜的烧成带的温度有利于物料的化学反应,形成适量的熟料矿物,生产出合格的熟料,又能形成合适的窑皮。
一般认为窑内温度在1 380~1 450 ℃较合适。
烧成带的温度低,物料形成的液相少,不易形成窑皮;相反,窑皮容易脱落。
1.3 火焰的形状和燃烧器的位置火焰形状要完整、顺畅,这样形成的窑皮厚薄一致、坚固持久。
燃烧器的位置应尽量往外拉一点,同时偏料,火焰宜短不宜长。
影响回转窑挂窑皮的因素有哪些
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影响回转窑挂窑皮的因素有哪些
1)生料化学成分
由于挂“窑皮”是液相凝固到窑衬表面的过程,因此液相量的多少,直接影响到“窑皮”的形成,而生料化学成分又直接影响液相量,目前都主张挂回转窑“窑皮”时生料成分与正常生产时成分相同。
(2)烧成温度与火焰形状
温度低液相形成少不利于挂“窑皮”,温度过高液相在衬料表面凝固不起来,“窑皮”也挂不上。
一般控制在正常生产时温度,掌握熟料结粒细小而均匀,不烧大块或燃流,严禁出生料或停烧,升重控制在正常指标之内。
而且要保持烧成温度稳定,火焰形状完整、顺畅,不出现局部高温,不允许有短焰急烧现象。
(3)喂料与窑速
药师“窑皮”挂的坚固、平整、均匀,稳定热工制度是先决条件。
为使热工制度稳定,需要控制喂料量是正常喂料量的50%-70%,窑速也相应减低到正常窑速的70%-90%,使物料预烧稳定,烧成温度也容易掌握,如果喂料过多或窑速过快,窑内温度极不易控制稳定,所挂窑皮不平整,不够牢固。
窑速稳定使液相量固化的时间稳定,因此粘挂回转窑“窑皮”厚薄一致,使“窑皮”平整。
挂“窑皮”时喂料和窑速可参考如下表:
挂窑皮时的喂料量与窑速
(1)挂“窑皮”时喷煤管的位置
为使“窑皮”由回转窑窑前逐步向窑内推进,开始时应将煤管靠近窑头,同时适当偏料,使火
焰不拉得过长,防止“窑皮”挂的过远,或前面薄而后面后,以及前面“窑皮”尚未挂好,后面已形成节圈等不良情况,用移动喷煤管的方法来控制挂“窑皮”的长度和位置、“窑皮”挂好之后根据火焰情况,再逐步将喷煤管伸到满足正常生产时的火焰位置。
如何挂窑皮
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新型干法水泥窑——如何挂窑皮摘要:由于回转窑内温度高,持续回转且化学反应集中,造成窑衬表层产生内应力、机械应力以及窑衬受到熔体的侵蚀,使得耐火砖脱落,造成窑体表面温度过高,采用挂窑皮的方法可以延长火砖的使用寿命,使回转窑筒体不受损伤,并可减少热量向外散失,提高热效率。
通过探讨新型干法回转窑如何挂窑皮、分析挂窑皮的影响因素和寻求窑皮的保护措施,对回转窑挂窑皮有更深刻的认识,为以后的学习、生产、实践打下理论基础。
关键字:挂窑皮窑衬熟料胶粘性能喂料量窑速保护窑皮一、什么是挂窑皮回转窑是水泥生产的主机设备。
水泥回转窑是一个倾斜的、通过若干轮带放置在若干对托轮上的旋转的筒体,其内壁上镶嵌有耐火砖。
生料粉从窑尾筒体高端的下料管喂入窑筒体内,由于窑筒体的倾斜和缓缓地回转,使物料产生一个即沿着圆周方向翻滚,又沿着轴向从高温向低端移动的复合运动,生料在窑内通过预热,分解,烧成等工艺过程,烧成水泥熟料后从窑筒体的底端卸出,进入冷却机。
燃料从窑头喷入,在窑内进行燃烧,发出的热量加热生料,使生料煅烧成为熟料,在与物料交换过程中形成的热空气,由窑进料端进入窑系统,最后由烟囱排入大气。
回转窑主要由窑筒体、传动装置、支撑装置、挡轮装置、窑头密封装置、窑尾密封装置、窑头罩等组成。
水泥回转窑的筒体是钢板制成的圆筒,为保护回转窑的筒体,在其内侧镶砌了一层耐火砖作为窑衬。
回转窑是一个集燃料燃烧、热交换、高温化学反应和输送物料气流为一体的设备,由于窑内气体温度比物料温度他要高得多,在容器内经常保持着1450℃以上的高温,窑每转一圈,窑衬表面受到周期性的热冲击,温度变化幅度为150-250℃,在窑衬10-20mm表层范围内产生热应力;窑衬还承受由于旋转而产生的砖砌体交替变化的轴向和径向的机械应力,以及煅烧物料的冲刷磨损;由于同时产生的硅酸盐熔体对耐火材料有一定的侵蚀作用,会引起耐火材料的脱落,使窑体表面温度过高或“红窑”。
耐火砖的耐火度和厚度是有限的,经受不了长时间高温的侵袭和物料化学反应的腐蚀,为延长耐火砖的使用寿命,于是在其表面再加上一层坚固的保护层,也就是挂上一层熟料,看火工把它称作“窑皮”。
4 挂窑皮的影响因素

4 挂窑皮的影响因素4.1 生料化学成分所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。
因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成,而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。
以前湿法窑,人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些,而饱和比适当偏高一些。
但对于预分解窑,目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器,回转窑正常运行时,一次风量少,二次风温度又很高。
因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。
如果降低硅酸率,液相量相应增加,物料容易烧流,挂上的窑皮不吃火容易脱落。
所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。
4.2 烧成温度和火焰控制挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,还要有适当的温度,气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。
一般应控制在正常生产时的烧成温度。
掌握熟料结粒细小而均齐,不烧大块更不能烧流,严禁跑生料。
升重控制在正常生产指标内。
要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。
这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。
4.3 喂料量和窑速为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整,稳定窑内热工制度是先决条件。
挂窑皮期间,稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。
喂料量过多或窑速过快,窑内温度就不容易控制,粘挂的窑皮就不平整,不坚固。
所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35%左右。
挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。
4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置一般情况下,喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点,同时偏料,火焰宜短不宜长。
这样高温区较集中,高温点靠前,使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。
随着生喂料量的逐渐增加,喷嘴要相应往窑内移动。
待窑产量增加到正常情况,喷嘴也随之移到正常生产的位置。
挂窑皮期间切忌火焰太长,否则高温区不集中,窑皮挂得远或前薄后厚,甚至出现前面窑皮尚未挂好,后面已经形成结圈等不利情况。
5 回转窑火焰的调节目前国内预分解窑大多采用三风道或四风道燃烧器,而火焰形状则是通过内流风和外流风的合理匹配来进行调整的。
预分解窑结皮的原因和机理

预分解窑结皮的原因和机理结皮是指生料粉与窑气中有害组分所形成的粘附在窑尾系统内壁的层状物..预分解窑最易发生结皮的部位是窑尾烟室、下料斜坡、窑尾缩口、最低两级筒的下料管、分解炉内等处..结皮使通风通道的有效截面积减小;阻力相应增大;影响系统通风;使主排风机拉风加大..结皮增厚或塌落时;还容易发生堵塞..1. 结皮机理结皮的原因;是湿液薄膜表面张力作用下的熔融粘结;作用在表面上的吸力造成的表面粘结及纤维状或网状物质的交织作用造成的粘结..由于窑气中的碱、氯、硫等有害组分在窑尾及预热器和分解炉中冷凝时;会使最低共熔温度降低;因此窑气中的碱、氯、硫等凝聚时;会以熔态的形式沉降下来;并与入窑物料和窑内粉尘一起构成粘聚性物质;而这种在生料颗粒上形成的液相物质薄膜;会阻碍生料颗粒的流动;从而造成结皮甚至堵塞..引起预分解窑结皮的因素如下:1系统中有害组分碱、氯、硫等的循环富集..这是形成结皮的重要条件..从原燃料中引入系统的碱、氯、硫等有害组分;在生料通过窑的高温带时会挥发出现;并随着窑气向窑尾运动..挥发出来的有害组分到达窑尾温度较低的区域时;便会以熔态的形式冷凝下来;使生料在煅烧过程中液相开始出现的温度降低而有利于结皮的形成..窑内的这种有害组分是导致结皮中间相形成的重要因素..2局部温度过高;这是形成结皮的关键因素..系统中如果产生局部高温;一方面促进生料和燃料中有害组分的挥发及冷凝循环;另一方面也可能使液相出现;把生料粘附在衬料的内壁而形成结皮..局部温度过高;这是形成结皮的关键因素..产生局部高温的原因;至少有如下几个:①煤粉的不完全燃烧..窑头或分解炉中的煤粉由于多种原因燃烧不完全时;就可能到窑尾或低级旋风筒中去燃烧;从而产生局部高温..②喂料量不稳时;很容易打乱预热器、分解炉和窑的正常工作..由于操作具有滞后的特点;有时跟不上喂料的变化;加减煤不及时;甚至出现短期断料也不能及时减煤;因此很容易因料小出现系统温度偏高;而造成结皮..③由于回灰量小;在生料均化库中不容易被混合均匀;从而造成入窑生料成分的波动..④当预热器漏进冷风与热物料接触;很容易使热物料冷凝而粘附在系统的内壁而产生结皮..2挥发性组分的来源..窑系统的废气中含有大量的挥发性组分;主要是碱、氯、硫..1碱的来源..碱主要来源于原料;尤其是粘土..2硫的来源..燃料中带入的硫通常较原料中多..使用较多的燃料是煤..煤中通常含有C、H、O、N、S等元素..煤中的硫通常有三种存在形式:有机硫、硫化物中的硫、硫酸盐中的硫..存在于硫酸盐中的硫不具有可燃性;在高温下;一部分会分解生成含硫化合物;而大部分留在灰分中..3氯的来源..氯主要来自水溶性碱的氯化物;即通常以KCl、NaCl的形式存在于原料内..3 防止结皮的措施由于结皮影响系统的通风;使阻力增大;这不仅使能耗上升;而且结皮严重造成堵塞时;有时被迫停窑处理;不利于水泥产质量的提高..预防结皮具有重要意义..现将防止结皮的措施简介如下:1减少或避免使用高硫和高氯的原料;这是减少结皮的前提..2如过量的硫和氯难以避免;建议丢弃一部分窑灰;以减少有害组分的循环..3采用旁路放风系统;即将回转窑窑尾高温烟气在预热器前从“旁路”中分离出一部分;与冷风混合;使以气相形态存在的“挥发物”冷凝在飞灰上;由收尘器将此飞灰收捕下来排出窑系统;以减少有害组分的循环..4避免使用高灰分及灰分熔点低的煤..预分解系统结皮原因分析和处理一般认为:结皮的产生与所用原料、燃料的成分;系统温度的变化;系统通风的情况;设备运转的情况以及工艺操作因素有关..下面结合一些的具体情况;通过对预热器各级旋风筒中原、燃料中有害元素的分析;以及设备状况;工艺操作等有关因素;对结皮形成的原因进行分析以及相应的处理方法..1.有害元素的影响有害元素主要包括硫、碱、氯等;它们是形成结皮的一个很重要的因素;煤炭作为目前水泥窑的主要燃料;是有害元素硫的一个重要来源;煤燃烧的大部分硫进入烟气中;烟气中带有大量的CaO生料粉;它在煅烧过程中与K2O、Na2O和SO3发生反应;生成各种硫酸盐物质;主要是K2SO4、2 CaSO4·K2SO4、K2SO4·H2O;;这些硫酸盐属于低熔点化合物;它们会粘附在器壁表面;使粘度增加;流动性减小;久而久之形成结皮..消除有害元素的影响主要是控制硫、碱的摩尔比;硫碱的摩尔比过高或过低都易形成结皮..即使硫、碱含量均较高;只要硫碱比在控制范围之内;对结皮也产生不了太大影响;因为原燃料中的大部分硫、碱可以中和在熟料中被带出..经过分解后的物料进入回转窑后;在烧成带温度极高的情况下;使K2SO4 分解成气态的K2O 和SO3;挥发进入循环气流..这些物质通过三次风管和窑返回到预热器中;在遇到低温时又生成成固相或液相化合物;附着在物料上被带回窑中;只有少部分热量和粉尘被排出;如此反复形成了预热器与回转窑中的碱循环..在新型干法水泥生产线中;由于原、燃料中的氯化物在窑内烧成挥发;并随窑内气体进入预分解系统;在此遇到较低温度而凝结于器壁表面;从而使回旋中的物料发粘;流动性变差;附着于壁;累积而形成结皮;附着在物料上的部分氯又进入窑内煅烧;一部分挥发形成气态进入循环气流;这样就形成了氯化物的循环..试验经验表明:当原燃料中氯含量超过0.02%时就容易形成结皮;这是由于氯所形成的化合物均为低熔点化合物;由于往复循环、累积;而不能被排出;形成较为牢固的结皮成分;若结皮严重时;该因素的影响不可忽略..2.工艺操作的影响2.1煤的控制煤的投入过程不均匀;增量或减量幅度过大;易使煤不完全燃烧;其一可能导致局部形成还原气氛;其二部分没有燃尽的煤粒附着在设备壁上继续燃烧;易产生局部高温而形成结皮..目前;在各水泥厂使用的气体分析仪是一种能反映煤炭是否燃烧完全的一种装置;当气体分析仪检测到CO浓度超过控制值时;为保护电收尘的安全;就会联锁停窑..煤的细度、水分亦影响结皮..煤粉中保持1.0-1.5%的水分可以促进燃烧;但是过量时会阻燃;使火焰伸长;烧成温度降低..煤的细度应严格控制;粗煤粉会使火焰黑火头变长;燃尽时间长;未燃烬的煤粉易掉到熟料中产生还原气氛;引起熟料结块;窑内结圈;从而引起系统通风不良;导致煤燃烧不完全; SO3含量上升;为结皮的形成创造了条件..2.2喂料的控制喂料不均;波动范围比较大时也易形成结皮..实际喂料量经常在设定值处上下波动;当其波动较大时;生料预热不好;分解率低;进入窑后;必然增加窑的热负荷;导致窑头用煤量增加;这样就会造成喂煤量时而大时而小;喂煤不稳定;导致预热器内的温度波动较大..煤的喂入量大时使预热器内部温度高或窑内火焰长时;造成高温带后移;而使预热器中的温度上升;导致一些低熔点化合物在预热器及窑尾处形成;粘附于器壁上而形成结皮..2.3系统的通风生产操作中;在稳定入窑生料和窑炉用煤量的比例后;还要调整好系统风量;分解炉的用风量以炉内形成料、煤能充分悬浮混合为均衡稳定的涡旋为基准..若三次风的量偏小;则影响炉内煤粉的燃烧和物料的分解;三次风量过大;易造成窑内通风不良;甚至造成窑尾缩口处因风速低而塌料..在操作上要根据窑炉内煤粉燃烧情况;保持窑尾上升烟道和三次风管的阻力平衡..窑尾空气过剩系数控制在1.1左右;分解炉的过剩空气系数控制在1.2以内;比较理想;但系统的总风量以保证煤粉的完全燃烧为依据..在操作过程中;过量通风虽然对磨机操作有一定的好处;但使预热器出口温度增高;热量流失多;热耗增加..在正常情况下为维持热工平衡;用煤量应保持相对的稳定..分解炉所用燃烧空气主要来自三次风和窑内排出的热烟气..如通风过大;容易造成分解炉内部压力增大负压;煤粉不完全燃烧;被带到窑尾的烟道上部;与窑尾热烟气接触继续燃烧;这样就使得烟道上部温度过高;使经过此处的气流中的成分易形成低熔点化合物;粘在物料上;附着于壁而形成结皮..3.设备状态的影响1燃烧器磨损;导致燃料不完全燃烧而产生一系列的影响;2投料量设定后;仔细检查计量装置计量是否准确;下料是否均匀;3检查排风机风叶的磨损情况;如供风不足可能是磨损比较严重;这样就使相同转速提供的风量小;局部造成还原气氛;4耐火材料内表面不平滑;有台阶;5密封不严;掺入冷风;会造成物料急冷而粘附于壁形成结皮..4.预防结皮的措施1控制好生料和出磨煤的细度;2确保通风良好;原燃料中有害成分不合理时尽早发现;及时采取措施;合理搭配;3如果结皮中有氯元素时;应分析原燃料中氯的含量;原燃料中局部氯含量超标时;为保证原料利用率应进行合理搭配;使含量高和含量低的混合;均化平衡保证达标后再用..氯是一种顽固成分;一旦进入预热器一直循环挥发不出来..如果某一时间段循环气流超标;可暂时采用旁路放风;以降低其含量;4原料在换堆时难免会使成分产生一定波动;主要表现在率值..这时应该有意识地进行调整;在调整生料时;应根据烧成情况适当调整煤投入量..在整个生产过程煤的投入量及速度一定要与生料的投入量及速度相对应;特别是在提料过程中尤其要重视;5如果窑控制的好;可使硫的挥发系数减小;并能减小还原气氛的产生机会;挥发不出来的硫也会被熟料带走;减少了循环气流中的SO3;6当发现经常有结皮现像产生;且情况比较严重时;可考虑更换衬料的品种;可以使用抗结皮的碳化硅浇注料..7保证耐火材料及设备内壁光滑;防止粘料堵塞..8采用高低碱石灰石合理搭配使用;控制碱含量;9添置氯检测设备;对原料中的氯含量进行测定;一旦发现有氯超标现象尽早采取措施..同时避免频繁的开点检门;加强法兰等部位的密封;以防漏入冷风..窑外分解窑窑尾系统的结皮积料的防治结皮是高温物料在烟室、上升管道、各级主要为三、四级旋风筒锥体内壁上粘结的一层层硬皮;严重的地方呈圈状缩口..阻碍了物料的正常运行;粘结和烧熔交替;使皮层数量和厚度渐渐增加;影响窑内通风、改变了预热器内物料与气流的运行速度和方向;最后甚至导致堵塞..造成这种现象的主要原因有三:1回灰的影响电收尘含增湿塔收下来的物料;已经经过高温物理化学反应;这种物料重新进入预热器时;很容易造成物料及早分解;提前出现液相;来不及到达窑内;在预热器内形成熔融状态;粘附在旋风筒内壁上;形成结皮;严重时导致堵塞..这种情况主要在窑尾系统温度偏高;回灰掺入不均匀或掺入量过大时发生..因此;那些旋风收尘器收尘效率不高;电收尘收下回灰又未进生料储存均化系统;而直接从提升泵等入窑的;或回灰掺入时没有稳料计量设施或此类设施失灵的生产线;更应加强操作;防止高温..同时也很有必要对回灰掺入系统进行调整和改造..提高系统旋风筒特别是顶级旋风收尘器收尘效率;降低进电收尘的粉尘含量;以减少回灰..2有害元素的影响原燃料中有害元素K、Na、Cl、S等含量高时;大量出现的碱便会从烧成带高温区挥发出来;进入气相与其它组分发生反应;首先与氯和二氧化硫反应;随气流带至窑尾系统;温度降低后;以硫酸盐和氯化物的形态冷凝在原料上..这种沉淀物在较低温度下出现熔融相;形成微细熔体;然后发生固体颗粒的固结..它们通过多次高温挥发;低温凝聚循环和附着作用;粘附在预热器、分解炉及联接管道内形成结皮;若处理不及时;继续循环粘附;最终导致堵塞..3局部高温造成结皮预分解系统温度偏高;而导致结皮的因素较多..如料流波动;煤粉因不完全燃烧进入预热器产生二次燃烧;系统操作不稳定等都会导致局部温度偏高;使液相提前出现;形成粘聚性物质结皮..料流忽大忽小;很容易打乱预热器、分解炉及窑的正常工作..而操作上往往滞后;跟不上料流的变化;加减煤不及时;甚至出现短时间断料;不能及时减煤;导致因料少系统温度偏高;造成结皮;堵塞..点火时由于煤粉在窑内或分解炉内燃烧不完全;一部分跑到预热器内附着在锥体和下料管上;温度升高时着火;形成局部高温..操作上;片面强调入窑分解率;分解炉用煤量过大;两把火比例失调;造成炉内温度偏高;过早出现液相;加之炉内物料切线速度高;离心力较大;很容易造成熔融物附着在炉壁上;形成炉内结皮;由于物料在分解炉内的停留时间极短;过量的煤粉在炉内来不及燃烧;被带至四级旋风筒形成二次燃烧;导致旋风筒内温度过高结皮..。
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水泥窑窑皮的作用及影响因素
窑皮的作用及影响因素依照温度与化学反应的不同,可以将整个窑分为四个带,它们分别是锻烧带、过渡带、烧成带及部分的冷却带。
一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处,在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在,窑皮对延长窑砖寿命及有非常关键的作用,旋窑的维护成本中,耐火砖所占的比例特别大,如果掉窑砖造成停窑,火砖的费用不算,产量的损失更大。
由此可见保护窑皮对延长耐火砖寿命有重要作用。
但如果窑皮过厚也会造成窑的有效空间减小,不利于烧成的进行,甚至会造成结圈。
窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体,它的主要作用有:
1. 保护耐火砖,使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。
2. 储存热能,减少窑壳向周围的热损失,提高旋窑的热效率。
3. 充当传热介质,在窑皮暴露于空气中,与高温的空气接触时,通过辐射或者是对流的方式吸收热量,当窑皮在下部与料接触时,以传导的方式传热给生料。
4. 窑皮的表面粗糙,它可以降低粉料流动速度,延长料在窑内反应时间。
影响窑皮生成的主要因素有:
(1)生料的化学成份窑皮是由液相变成固相的过程的产物。
铝质与铁质的成份比较多,液相量就多,容易形成窑皮。
铝质与铁质的成份比较少,液相量少,形成窑皮比较困难。
原料中铝质较多,液相的粘度大,形成窑皮比较困难,但一旦形成就比较坚固。
原料中铁质原料多,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
(2)火焰的温度火焰温度低,料所形成的液相就比较少,不易形成窑皮,火焰温度过高,会使窑皮温度高过液相的凝固温度,窑皮容易脱落。
(3)火焰的形状窑皮的温度受火焰形状、以及窑壳筒体散热等情况的影响。
一般来说,太短、太急、太粗阔的火焰对窑皮的侵蚀比较历害,长火焰对窑皮较为有利,但会使窑的热量分散,对烧成不好。
因此在操作时,一定要保持一定合理的火焰形状与位置,严格控制熟料的结粒,防止结大块冲刷窑皮,稳定窑内的热工制度,防止结圈,发现有大块或者是结圈要及时处理。
窑皮的脱落与发红
窑皮会因为温度超过本身的固态化温度而掉落,有时也会因为受热不均匀随火砖一起掉落,掉落的主要原因有:
1. 饲料成份与喂料量不稳定,导至窑温不稳定如果喂入的料一时好烧则窑内温度就高,不好烧时则温度就低。
当料量较多时其温度就低,料量少时,多于的热就没有料来吸收。
这样温度忽高忽低,造成窑皮热胀冷缩不均匀,容易脱落。
2. 错误的操作程序主要是火焰的形状调整不恰当所至。
当发现有掉窑皮时,在中控室可以通过查看窑壳温度去进行判断,一般窑壳的温度在200-300度左右,如果有温度过高的地方,就有可能发生掉窑皮,此时要马上要进行补救窑皮的措施,马上降低喷煤量,或改变火焰形状及位置,在现场可以利用鼓风机或压缩空气对掉窑皮的窑壳进行冷却,风机应该放在四点或者是八点的位置(此处正是料流的位置),离掉窑皮的地方越近越好。
各种挡板可以靠气动或者是电动来控制,两者都可进行。