熟料煅烧中的有关问题的解析(配套)
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(一)前结圈的形成
前结圈(又称窑口圈),是结在在烧成带和冷却 带的交界处部位的圈。在正常煅烧条件下,物料温度 为1350~1450℃,液相量约为24%,其粘度较大。当 熟料离开烧成带时,液相开始冷却,进入冷却带的液 相已基本固化。在烧成带和冷却带的交界处存在着 较大的温差,窑口物料温度高于窑皮温度。当熟料 进入冷却带时,带有液相的高温熟料覆盖在温度较 低的末端窑皮上,就会很快粘结、越粘越厚,最后形 成前结圈。
(3)在生产中要确定一个经济合理的产量指标,适当 快速转窑操作,对防止回转窑结圈是一个有利措施。 结圈大都在窑产量较高时形成的,往往都是由于增加 窑产量的条件超过所规定的最高抽风能力,而造成燃 料不完全燃烧的缘故。当窑产量增加到一定限度之后, 用煤量增加,煤灰大量沉落,窑内还原气氛浓厚,操作上 必然拉大排风,窑内气流速度增加,火焰拉长,液相提前 出现,就容易形成熟料圈。为此在生产Baidu Nhomakorabea理上要加强 原、燃料质量控制,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。
熟料圈的处理
在处理熟料圈时 , 要根据圈体的特点和远 近 , 分别采取不同的处理方法 , 才能达到较好 的效果。一般采用冷热交替法处理,烧远圈时 以冷为主,烧近圈时以烧为主。 (1)当窑内窑皮长得长而厚或有轻度圈 根时,将喷煤管偏外拉出,移动燃烧带位置,降低 结圈部位温度,改变煤灰沉落位置,使厚长的窑 皮逐渐垮落。调整风煤配合,加速煤粉燃烧,使 高温带两端低温部分不拖长,防止圈根继续成 长。
(2)降低煤粉细度,加强风煤混合,消除不完全燃烧。 煤粉细度粗,着火速度慢,燃烧时间长,火焰的热力分散。 在二次风量不足通风不良的情况下,物料预烧不好。 一次风量不足,风速、风压减小,风煤混合不好,容易产 生不完全燃烧形成还原焰。尤其使用单通道喷煤管 的回转窑,一次风中的氧很难达到火焰中心区严重缺 氧,大量碳粒和CO不能在烧成带燃烧,而在分解带甚 至窑尾才燃烧。同时在烧成带产生大量CO,使物料中 部分氧化铁被还原成氧化亚铁,形成FeO· SiO2低熔点 的化合物。而FeO· SiO2液相在1100℃左右能促使硅 方解石〔2(CaO· SiO2)· CaCO3〕的形成,而硅方解石在 1180~1220℃的液相形成,最容易使烧成带液相提前 出现,将未熔的物料粘结在一起,造成结圈。
7、熟料粒度与黄心熟料
熟料结粒越大,黄心料生成越多。 分析大粒熟料生成原因:一是熟料 煅烧中液相主要成分AI2O3、 Fe2O3 、 尤其 Fe2O3含量高时易产生;二是成 分正常煅烧温度高,或二者都发生; 三是熟料层厚,翻滚慢容易产生大 粒。
8、喷煤嘴端面位置与黄心熟料
喷煤嘴愈接近料层,黄心料生成 愈多。以水平方向靠近料层尤甚。 喷煤嘴靠近料层,火焰层铺到物料 表面上,火焰中的碳粒紧贴物料向 前运行,未燃或正在燃烧的碳粒容 易进入熟料中,物料被严重的还原 气氛覆盖,故黄心料多。
六、水泥回转窑结圈的预防和处理
回转窑结圈一般分为两种: 1、前结圈(又称窑口圈),是结在在烧 成带和冷却带的交界处部位的圈。 2、后结圈(又称熟料圈、二道圈),是 结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈。
一、结圈的形成
在熟料煅烧过程中,生料在1200℃左 右出现液相,在1250℃左右液相粘度开始 变小,液相量增加,由于料层覆盖温度突降, 加之筒体表面散热,液相在窑壁上凝固下 来,形成窑皮。 该温度条件及区域内若熔化和固化 的过程达到平衡 , 窑皮就不会增厚。当熔 化的少固化的多,其厚度增长到一定程度 , 即形成圈。当衬料与物料的温差大时 , 在 足够液相的条件下,圈体越结越厚。
(2) 当窑内厚长窑皮处理不当或不及时而导致周 期性快、慢车加重,使厚窑皮发展形成熟料圈时。首 先要确定圈的位置和厚度及圈后积料情况。然后减 少喂料量,一般减少到正常喂料量的 70%~80%。提高 火焰温度 , 加强预烧 , 逐渐加快窑速 , 保持窑的快转 , 卸出圈后部分积料。待圈后积料减少时,可将喷煤管 伸入窑内 , 适当抬高喷煤嘴 , 使火焰的高温区移向圈 体处。此时排风不宜加得过大,防止火焰温度降低。 烧 4 ~ 5h 后 , 再将喷煤管拉出烧 , 这样反复处理 , 使圈 体受温度变化而垮落。在处理熟料圈时,要适当改变 原料成分,减少物料中的液相量,适当改变煤的配合, 采用高挥发物,低灰分的煤,保证煤粉完全燃烧,以防 圈的发展。 处理熟料圈时,一定要在保护窑皮的基础上进行,勿 使火焰过分集中。经处理后圈根仍很牢固,而且严重 损伤窑皮及衬料时,应停窑除圈。
1、煤耗越高,熟料黄心率越高。
因为煤耗越大,尤其在用风不能合 理调配情况下,风煤量失衡,或一、二 次风比例不当,煤粉在火焰中分布的浓 度加大,容易产生还原火焰,易使熟料 形成黄心。
2、煤粉细度与黄心熟料
煤粉细度越细,黄心熟料的生成量越低。 煤粉在火焰中的分布是不均匀的,从而引起 火焰中不同部位的气氛不同,且其程度不一。 煤粉粗,一方面燃烧速度慢,未燃尽便可能 落在物料之上(指出现液相后的物料,下 同);另一方面,加大了煤粉分布的不均匀 性,使火焰局部由于煤粉浓度高产生还原气 氛,甚沉落于物料之上,明显地增大了黄心 熟料的生成,严重时还会产生过多低熔FeO 而引起回转窑结圈。
二、结圈的处理
(一)前结圈的处理 前结圈不高时,对煅烧操作影响不大,尚可增加 烧成带料层厚度,延长物料在烧成带停留时间,减少 烧成带向窑前辐射散热。但当前结圈结高时,既影响 看火操作,又影响窑内通风及火焰形状,大块熟料滚 不出来,易损烧成带窑皮及衬料。此时应调整风煤或 移动喷煤管及时处理。 (1)圈位距下料口较远,大都是在窑皮情况较好、 煅烧正常、高温带位置合适、喷煤管长时间在里边 时结的圈。处理时可不关排风、不减少喂料量,只要 拉出喷煤管就可以烧掉。
二、结圈的预防和处理
(一)结圈的预防: (1)选择适宜的配料方案,稳定生料成分,提高 煅烧操作水平。一般讲:烧高饱和比、高硅酸率的 料子不易结圈,但煅烧很困难,对保护窑皮和熟料 质量不利。而烧低饱和比、低硅酸率的料子,烧结 范围窄,液相量多,结粒粗,煅烧不易控制,易结圈。 烧高饱和比、低硅酸率或低饱和比、高硅酸率的 料子都可易烧不结圈。因此配料方案应采用较高 饱和比和较高硅酸率适当减少熔媒矿物的配料方 案,对防止结圈有利。另外高铝氧率的料子C3A含 量高,液相粘度大,易结圈。在配料方案中应在适 当减少物料中液相量的条件下,降低铝氧率值。
5、Fe2O3与黄心熟料
随着Fe2O3含量的上升,黄心熟
量明显增加。尤其熟料中的Fe2O3含 量超过4.10%,Fe2O3含量大的熟料, 煅烧过程中对还原气氛更加敏感, 因此黄心率大大增加。
6、CaO含量与熟料黄心料
在熟料Fe2O3含量正常的情况下, 随CaO含量的增加,黄心熟料量增加。 实际上,熟料CaO含量的增大,也就 是KH值增大,熟料的易烧性下降, 煅烧煤耗增加,如同煤耗增大黄心 熟料量增加一样,加大了黄心熟料 的生成。
影响立升重的因素
熟料中所含液相量及各种矿物的组成比 例和率值。 熟料的烧结过程及冷却过程。 熟料结构的孔隙率和结粒情况。 燃料的加入方式(煅烧工艺的选择)及 窑内 气氛和操作水平等。
(二)熟料圈的形成
熟料圈(又称二道圈),是结在窑内烧成带与放热反 应带之间的圈,也是回转窑内危害最大的结圈。在熟 料煅烧过程中,当物料温度达到1280℃时,其液相粘度 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1250~1280℃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。严重熟料圈的窑皮长度有的甚至 长出正常窑皮长度的几倍。
3、料层厚度与黄心熟料
料层加厚,熟料黄心率增大。一 般料层厚度大,窑转速减慢,物料的 翻滚次数少,部分正在燃烧或还未燃 烧的碳粒,在落下后被埋入物料之后, 由于暴露于含有少量氧的火焰的机会 少,而在物料内部产生还原气氛,从 而使黄心熟料增加。
4、容重与黄心熟料
正常成分的熟料,煅烧容重越高, 黄心熟料生成越多。因为在正常煅烧情 况下,容重一般反映了煅烧物料达到温 度的高低,也反映了火焰所达到的最高 温度,容重高,煅烧火焰温度要高,用 煤量相对有增大。如同煤耗增大那样, 容易产生还原气氛而使黄心熟料增加。
(2)圈位距下料口较近,大都是由于窑皮情况不好, 火焰过长,喷煤管长时间在外边时结的圈。处理有两种 操作法:一是不减喂料的操作。当来料偏少时将喷煤 管拉出,同时提高一、二次风温和增加二次风量,尾温 偏下限控制,提高烧成温度,使烧成带前移,火点落在圈 位上,逐步烧掉。操作中要及时加减煤量,掌握来料多 少和火焰变化情况,发现火焰伸长或压缩要及时调整, 防止损伤窑皮及轻烧品出窑;二是减喂料的操作。适 当减少喂料量,减少二次风量,当尾温偏低时,将喷煤管 拉到最外,待预烧较差的物料进入烧成带后,即可缩短 火焰强制煅烧,使前结圈强火烧掉。此种方法是在拉出 喷煤管无法烧到时被迫进行的。由于喷煤管拉出过多, 加上生料很近,黑火焰很短,不可能维持正常火焰形状, 操作中更要注意来料变化,加强勤看。