预分解窑操作讲议解析
预分解窑操作讲议
序言
随着我国水泥工业结构调整的继续深入，基本实现了以质量的提高代替数量的增长，有效降低资源和能源的消耗，从而实现中国水泥工业的可持续发展。这些行业政策的制定及实施，大大有利于以生产高强度等级水泥为主、规模效益显著的新型干法水泥企业的发展，同时促进了预分解窑技术的发展。就从过去的10年到现在来看，无论是从设计方面，还是从实际生产中都能体现出新型干法水泥技术的进步和发展。
第一章预分解窑发展与现状
1．我国20世纪50年代开始研发悬浮预分解窑（旋风、立筒预分解窑）
例：
2．我同20世纪70年代开始研发预分解窑
3．我圈20世纪80年代末江西2000T/D预分解窑建成投产际志着水泥工业的重大突破4．我国20世纪90年代中期预分解窑迅猛发展
第二章水泥熟料烧成基本知识
笫一节水泥熟料的主要矿物组成
水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，水泥的主要性能指标与四种矿物的含量密切相关。硅酸三钙对水泥早期强度起主要作用，硅酸二钙对水泥后期强度的贡献要大于硅酸三钙，铝酸三钙、铁铝酸四钙作为溶剂矿物可降低熟料煅烧温度，有助于硅陵三钙的形成：铝酸三钙对水泥早期强度有一定贡献。当其含量过高时，会引起水泥的快凝：铁铝酸四钙可降低液相粘度，有利于熟料的煅烧，但含最过高时，会使熟料的烧结范围变窄而不利于熟科的煅烧。
第二节水泥熟料中的非主要矿物
氧化镁：由碳酸镁分僻而来，在熟料中呈游离状态，水化很慢，因而影响混凝土的长期强度。
游离氧化钙：水化时，体积大大增加，特别当其成死烧状态时，会引起混凝土或砂浆的损坏。
碱性矿物(氧化钾、氧化钠)：主要由粘土质矿物带入，在水泥中存在与混凝土中的骨
料起“碱—骨料反应”而影响混凝土的长期强度。
第三节煅烧水泥熟料的基本原理
简单说，充分利用回转窑内的空间，把燃料燃烧所产生的热量传递给被煅烧的物料，使
物料被加热到所需的温度并停留适当的时间，以完成形成水泥熟料矿物的一系统物理化学变化，最终使物料转变为具有适宜矿物组成和结构的水泥熟料。
第四节预分解窑烧成工艺的特点
熟料煅烧所需的燃料分为窑头和分解炉两部分供应，窑内需要较高的温度、分解炉需要较高的热量，使烧成工艺更加合理。
工艺系统复杂，生产操作需要控制的环节很多。
自动化程度高。
设备大型化。
第五节窑操作员应具有的素质要求
通工艺、懂机电，熟悉现场环境，具有协调、指挥的能力。
第三章预分解窑操作要领
第一节点火与开车前的准备
1．试车前的准备
1．1设备备润滑点按规定加油。油量、牌号正确，油路畅通，油压、油温正常。
1．2确认需水冷的设备水路畅通，流量和水质符合要求，管路无渗漏。
1．3设备内部清扫检查、应无杂物。然后做好各检查孔的密封。
1．4各管阀门（电动、手动)现场用红油漆注明开关位置、方向等．并检查开关时的灵活性。1．5现场的仪表检查。做到仪表指示正确，与中控显示一致。
1．6设备紧固检查。如地脚螺栓，有传动连杆等易松部位都要进行严格的检查。
I．7热风营法兰连接的密封性，膨。、--H¨-水。，，吓"臣#卸除，
1．8耐火材料的砌筑情况，预热器中各测量孔通畅，留孔大小适合。
1．9各级预热器灰斗负压，吹堵管畅通，各闸阀开关位置关系正确。
1．10预热器上清堵工具，安全防护用品要备齐。
2．试车后的确认事项
2．1设备转向、转速正确，空载电流、振动、轴承温升、噪音等符合有关规定。
2．2润滑系统、水冷系统工作正常，各点压力、温度、流量正常。
2·3机旁和中控的关系，控制符合设计要求。
2·4各阀门开度指示，应做到现场指示、中控指示、机械装置自身位置三者一致，且运转灵活。
2．5各工艺测点、没备监控点的温度、压力指示应做到，现场指示与中控指示一致，一次传感器给出信号不失真。
2·6确认Pc系统控制、联锁关系符合工艺要求，符合设备自身保护要求。紧急停车及联锁准确可靠。
2·7确认Pc系统指示故障点，报警信号可靠。
第二节点火与投料
1．第一次（空窑）点火投料前的准备
l·l生料系统已进行带负荷运转，生料库内存有不少于3000t生料，其主要技术指标如下：细度：+80 um<10-12％+200 um <0.5％
生料率值根据实际情况现场确定调整。
l·2系统煤粉应满足下列技术指标
窑头：细度：R80 u m 3～5% 水分<1．5％
窑尾：细度：R80 u m 1～2％水分<1．5％
热值：>23000kJ／kg Aad≤26%
1．3生料料磨和煤磨系统应处于随时启动状态，保证能根据煅烧需要连续供料和煤。
1·4封闭所有人孔门和检查孔，各级翻板阀全部复原，并调好配重保证开启灵活，检查废气处理系统及增湿塔喷水系统。
1·5确定冷却机热端空气炮可以随时投入使用。
1．6 确认全系统PC正常，各种开、停车及报警信号正确。重点检查窑主传动控制系统，窑尾高温风机控制系统，窑头篦冷机控制系统的内部接线，报警信号和报警值的改定，速度调节。
上述仪表对保证系统安全运转起着决定性作用，应重点予以确认。
1.8 窑尾烟室和C5出口处热电偶易损坏，应准备两支以上备用热电偶。
1．9备齐窑头看火工具，窑尾预热器捅堵工具，捅料用个人防护用品(防护镜、石棉衣、
手套等)。
1．10确认已按设备润滑油表要求备齐各种润滑油、润滑脂。准备部分石棉绳、石棉板、硅铝酸钠(水玻璃)用于系统密封堵漏。
2．点火投料操作要点
2．1 当耐火材料烘干完成后继续升温至窑尾温度700～800℃时，启动稀油组，窑的辅助传动改为主传动，在最慢转速连续转窑。此时液压挡轮已启动，窑连续转时，注意窑速是否平稳，电流是否稳定、正常。不正常时，应调整控制柜各参数。
2．2 加料前应随时注意Cl筒出口温度,防止入排风机废气超温。
2．3 三通道喷嘴燃烧无烟煤特点是冷窑下火焰不稳定，在下料后应适当延长油煤混烧时间，
待窑头温度升高，能形成稳定燃烧的火焰时即可减少用油或停止喷油。
2．4 点火后应随即开窑尾喂煤风机和窑尾一次风机，其作用如下：
A．防止由于烘干不彻底废气中潮气倒灌入喂煤系统。
B．给预热分解系统掺入冷风可降低出C1筒废气温度。
2.窑尾烟室废气温度控制：投料前应以窑尾废气温度为准，按升温制度调整加煤量，投
料初期可控制在950～1000℃范围内,当尾温超过1050℃时,窑头加煤必须及时采取措施, 并应检查窑尾喂料室和炉下烟道内结皮情况，如发现结皮要及对清理。
2．6 窑速控制：点火后当窑尾废气温度达200℃以上时开始间断转窑，窑尾温度达到700 ～800℃时按电气设备允许最低转速连续转窑，到加料前窑速加快到1.8r/min,当生料进
入烧成带即可开始挂窑皮，此期间按窑内温度和窑内情况调整窑速，一般调速范围1．8～2．0 r/min。窑皮挂好后可适当加快窑速到2．0～2．8 r/min，并加大喂料、喂煤量,当窑产量
达到接近设计指标时，窑速应达到3．2～3．5r／min左右。
2·7窑筒体表面温度控制：间断转窑时应投入窑简体红外扫描测温仪，简体表面温度应控制在350℃以下，最高不得超过400℃。
2·8加煤量的控制：窑尾烟室温度350℃以上时可开始窑头加煤，实现油煤混烧．煤量约1 t／h左右，不可太小，注意调整窑头一次风机转速和多通喷煤管内外风比例来保持火焰形状,点煤初期煤火有爆燃回火现象，窑头看火操作应注意安全。
2.9系统投料初期操作要点
2.9.1投料前通知各岗位各专业人员再次确认系统各设备正常。
2.9.2逐步加大系统排风量，启动窑头风机系统，注意控制窑头负压一200Pa左右，保持窑头火焰形状。
2.9.3分解炉点火：
首先确认窑尾喷煤管的定位情况，启动窑尾一次风机，风机入(出)口阀门可暂开至20～30％左右，三次风SB室阀门可开至约50％,三次风总管阀门可开至≥30～50％，启动分解炉喷油系统，由棉纱点燃燃油，根据油燃烧情况,适时启动分解炉喷煤系统．向预燃炉
加煤进行油煤混烧。加煤量1.0～1.5t/h,喷煤后,煤粉在预燃炉内即可点燃，预燃炉出
口温度上升：如喷入煤粉，不能立即着火，则应立即止煤,继续纯燃油煅烧，以防至煤粉在炉内堆积过多,引起爆燃，烧坏火砖。煤着火后，逐步加大一次风机阀门和三次风SB室阀门的开度，保证燃烧充分燃烧，控制预燃炉内及预燃炉出口温度<870℃。分解炉温升较快时，注意加大入炉风量,可加大篦冷机冷却风机的阀门开度。
2.9.4窑尾烟室温度950℃以上时，可启动喂料系统准备投料。
2.9.5投料前预热器应自上而下压缩空气应吹扫一遍。低产投料生产时，应l小时吹扫一次,稳定生产时,2小时吹扫一次。
2.9.6窑尾C1筒出口达450℃时开生料秤量仓下电动流量阀投料。通过生料流量计监控初始投料量在100～120t／h左右。如Cl出口温度曲线下滑说明生料已入预热器，此时应注意控制喂煤保持窑尾烟室温度950℃～1000℃。通过观察C5入窑物料温度确认料已入窑。喂料后生料从C1级预热器到窑尾只需30秒左右，在喂料最初一小时内要严密注意预热器各翻板阀门在温度变化后的闪动情况，发现闪功不灵活或者堵塞征兆要及时处理，初次点火为慎重起见，头一个班各级旋风筒的翻板阀都应设专人看管,及时调整重锤或定时人工闪动以帮助排料，此后预热器系统如无异常则可按正常巡回捡查。旋风筒锥体是最易堵塞部位,应引起重视，加料初期可适当增加旋风筒循环吹堵吹扫密度和吹扫连续时间，以后逐渐转为正常。一般情况开始加料后约40分钟，窑头有料影。可根据料影行进速度调整窑速,以免生料窜出。此阶段观察窑内要小心，以免返火灼伤。
2.9.7在设定喂料量下进行投料。调整点火烟囱开度,使高温风机入口温度不超过400℃。2.10由于三次风温和C4物料温度较高，煤粉在预燃炉内可以稳燃，如煤粉仍不能稳燃，则需继续加油助燃。通常预燃炉出口温度应控制在900℃左右，混合室出口温度应控制在870～890℃。随着预燃炉燃烧稳定，即可断油。但要注意及时调整炉用喷煤管的位置、SB室风量和喷煤管内外风比例，防止预燃炉内无烟煤的燃烧温度过高，造成炉内火砖损坏。
预燃炉工艺参数主要有以下几个：窑尾一次风机压力及风量、三次风风量、SB室风量、预燃炉出口温度、混合室出口温度等。若分解炉供煤不足或燃烧不好，预燃炉及混合室出口温度下降，但加煤过多，会导致预燃炉及其出口温度急剧上升,严重时会导致火砖损坏。
2.1l 当熟料出窑后,二次风温升高，窑头火焰顺畅有力，料影渐渐消失,应注意窑电流变化，可适当减煤，加窑速。
2.L2 当篦冷机一室蓖下压力逐渐升高，应加大该室各风机入口阀门开度，当压力超过45OOPa时,可启动篦冷机带料。注意熟料到哪个室，就应加大该室鼓风量，并用窑头排风机入口阀门开度调整窑头罩负压-30～50Pa范围内。
2.13初次投料时，由于设备处于磨合期，易发生各种设备、电气故障。此时应沉着冷静及时止煤、止料、保护设备和人身安全。
2.14 废气处理系统的操作：废气系统可根据窑内点火排风需要适时启动,关键是注意入电收尘废气温度一般应控制在200℃以下,当温度高于200℃时应开泵喷水，投料初期可控制增湿塔出亡温度在160～180℃，并以此调节增湿水量，生产正常后在不湿底情况下逐步增加水量降低出口温度,使进电收尘器气体温度在130～150℃左右。
2.14.l 窑开始喂料后，电收尘器灰斗下窑灰输送系统全部开启。需注意如电收尘灰斗积灰较多时拉链机应断续开动，以免后面的输送设备过载。
2.14.2增湿塔排灰输送机的转向视出料水份而定,当排灰水份在4％以下时可送至生料系统, 水份≥4％时废弃，投产初期因操作经验不足或前后工序配合不当常造成湿度或排灰水份超标,因而处理窑灰宁可多废弃,也不要回库,以免给输送造成过载，堵塞而影响生产。2.14.3 在窑已能稳定正常操作，入电收尘器气体CO 2.14.4 当生料磨启动抽用热风时,因入增湿塔废气量减少要及时调整增湿塔喷水量。 第三节正常操作 1．“六稳保一稳”：稳定喂料量、稳定生料成份、稳定喂煤量、稳定煤粉成份、稳定窑速、稳定排风确保窑热工制度的稳定。 2．“风、煤、料、窑速比例调节原则” 3．关键在预见和判断能力。 4．重要参数的控制 4．1．C1筒出口温度和压力 4．2 分解炉出口温度、02的浓度 4．3 烟室温度、02的浓度 4．4 三次风温、二次风温、烧成带温度 4．5 窑头负压 4．6 篦冷机料层厚度 5·北京市琉璃河水泥厂2500T／D熟料生产线正常情况下的工艺参数 (1)投料量：165～175t／h (2)窑速：3．2～3．6r／min (3)窑头罩负压：－30～－50Pa， (4)入窑头电收尘风温：<250℃ (5)二室篦下压力：4800～5200Pa （6)四室篦下压力：2000～2500Pa (7)三次风温：>850℃ (8)窑电流：300～500A (9)烟室温度：950～1050℃ (10)烟室负压：－100～－300Pa (11)C5出口温度：850～870℃（12)C5下料温度：830～850℃ (13)烟室02含量：2～3％ (14)C5出口02含量：～3％ CO (17)C4出口温度：780～800℃ (18)C3出口温度：670～690℃ (19)C2出口温度：520～54O℃ (20)Cl出口温度：320±20℃ (21)Cl出口负压：4800～5500Pa (22)高温风机出口负压：－50～－70Pa (23)窑尾收尘入口温度：110～150℃ (24)出篦冷机熟料温度：65℃+环境温度 (25)窑简体最高温度：<350℃ (26)生料入窑表观分解率：>90％ 第四节停窑 1．正常停窑 烧成系统的停车，在无意外情况发生时，均应有计划地进行停窑，同时需相关车间配合, 作到各车间按烧成要求进行有序操作．特别是煤粉仓是否排空，留多少煤粉供窑降温操作应协调好。因生料磨系统使用窑尾废气作为烘干热源，煤磨系统使用窑头篦冷机废气作为烘干热源，两磨系统皆未设置辅助热源。故两磨系统的开停。停窑过程当中两磨系统操作参数的相应调整。库存料量的数量，下次开窑的时间等都要进行周密的考虑与部署。 (1)在预定熄火2小时前，减少生料供给，分解炉逐步减煤，再逐步减少生料量，以防预热器系统温度超高。 (2)点火烟囱慢慢打开，使C1出口温度不超过400℃。 (3)当分解炉出口温度降至600～650℃时，完全止料，同时降窑速至1.2r／min，控制窑头用煤量。 (4)减少高温风机拉风。 (5)配合减风的同时，减少窑头喂煤，不使生料出窑。 (6)停增湿塔喷水，然后继续减风。 (7)当尾温降至800℃以下时，停窑头喂煤，然后停高温风机，点火烟囱完全打开，用窑尾电收尘排风机进口阀门控制用风量。注意窑头停煤后，需保持必要的一次风量，以防煤管变形。 (8)停窑尾电收尘，回灰输送系统，生料喂料系统。 (9)当简体温度达250℃以下时，改辅助转窑。 (10)视情况停筒体冷却组风机，窑口密封圈冷却风机。 (11)窑头熄火后，注意窑头罩负压控制，即减少篦冷机鼓风，窑头排风机排风。 (12)窑内出料很少时，停篦冷机，过一段时间后，从六室到一室各风机逐一停止。 (13)停窑头电收尘，熟料输送，一次风机，窑头电收尘排风机，用点火烟囱和窑尾电收尘排风机控制窑负压。 (14视情况停喂煤风机，将喷煤管渐渐拉出。 (15)全线停车。 2.事故停窑 系统的故障停车有两类，机电故障和工艺故障。投料试运行阶段，系统连续运转时间短、电气控制系统中的各类整定保护值的设定有待优化，且各厂情况不相同，故障表现出不尽相同，同时设备初次重载运转，难免出现故障，初次投料运行，大大增加了机电故障的概率。2．1紧急停车操作要领 2．1．1当巡检人员在车问内发现设备有不正常的运转状况或危害人身安全时，可利用机旁按钮盒或机旁电流表箱上的停车按钮进行紧急停车。 2．1．2控制室操作员要进行紧急停车时，可通过计算机键盘操作“紧停”按钮，则该连锁组内设备全部一起关机。 2．2故障的判断和处理 当有报警信号时可按键盘上的专程解除钮，解除声响信号，故障的判断可参看电气控制报警系统。 在投料运行中出现故障停车时，首先要止料，停分解炉喂煤。然后再根据故障种类及处理故障所需时间，及对工艺生产，设备安全影响的大小，完成后续操作。 2．3故障停车后的操作处理方法： 2．3．1凡影响回转窑运转的事故(如窑头及窑尾电收尘器排风机、高温风机、窑主电机、篦冷机、熟料输送设备等)，都必须立即停窑。止煤、停风、停料。开启点火烟囱。窑低速连续转，或现场辅传转窑，送煤风，一次风不能停，一、二室各风机鼓风量减小。如果突然断电，则应接通窑保安电源及时开窑辅助传动，并对关键性设备采取保护措施(如慢转窑、篦冷机l#、2#鼓风机连续吹风等)。注意人身安全。 2．3．2故障停车要尽量减少对两个废气余热利用系统的影响，及时调整原料磨和煤磨，增湿塔及时调节喷水量，以减少对下一步生产的影响。 2．3．3分解炉喂煤系统发生故障时，可按正常停车操作，或维持低负荷生产时(投料量 2．3．4故障停车后应尽快判断事故原因及停车检修时间，如短期停车应注意保持窑内温度，即减小系统拉风，窑头小煤量，控制尾温不超过800℃，低速连续转窑，注意高温风机入口温度不超过350℃。 2．3．5如发生预热器堵塞，首先应正确判断堵塞位置。立即停料、停煤、慢转窑、窑头小火保温或停煤，抓紧时间捅堵，并注意人身安全。 2．3．6窑喂煤系统停车后，无法烧出合格熟料。应及时止料，慢转窑，止分解炉喂煤，减少拉风，防止C1筒出口温度过高。注意转窑及系统保温。 2．3．7如发现断料应及时停止分解炉喂煤，慢窑操作并迅速查明原因处理故障，及对恢复 喂料。慢窑操作时应减少拉风，防止C1出口超温，如短期不能恢复喂料，即可考虑停窑。 2.3.8掉砖红窑:操作中应注意保护好窑皮,观察窑筒体表面温度变化,发现局部蚀薄应采取补挂措施,一旦发现红窑或有掉砖现象(包括分解炉和预热器的高温部位),立即查明具体部位和严重程度,决定紧急停窑或将窑内物料适当转出后停窑,特别是窑体掉砖红窑,不允许拖长运转时间,以免烧坏窑筒体。 第四章预分解窑系统常见故障分析与解决方法 1．1 C1筒出口温度和压力 为了提高系统的热效率、降低动力消耗，C1出口废气温度和系统阻力越低越好。我厂旋风筒采用三心大蜗壳设计，降低了系统的阻力，降低了动能消耗，同时对撒料盒进行改造，提高了物料的悬浮效率和料器换热效率，C1出口废气温度一般控制在此320℃左右。温度超正常值时，需进行检查：①生料喂料是否中断或减少；②某级旋风筒或管道是否堵塞；③煤量或风量是否超过喂料需求量等。查明原因后，作出相应的处理。当温度一直偏低时，则应结合系统有无漏风及其他几级旋风筒的温度进行判断处理。C1筒出口负压一般控制在4800～5500Pa之间。当C1筒出口负压增大时，则需检查旋风筒是否堵塞，系统是否塌料，还要结合烟气中氧气含量，确定排风量是否过大；当C1筒出口负压下降时，则应检查喂料是否正常，各级旋风筒是否漏风等；如均正常，则需结合烟气中氧气含量来确定排风量是否合适，如排风量偏小，应适当加大风机阀门开度和转速。 各级旋风筒锥体负压的大小表示旋风筒锥体的通风状态。当旋风筒发生堵塞时，锥体下部负压急剧下降，此时需迅速用压缩空气对着此处锥体喷吹，或安装空气炮定时清扫。在实际操作中，每个锥体负压都有一个范围，当超过此范围时，应立即进行处理。否则等彻底堵塞后，需停窑处理，造成损失。 1．2分解炉的温度控制 投料时的控制，当分解炉温度升至700℃以上时,窑尾煤秤开始给煤,给煤量为1～1.5t/h,当温度升至880℃以上时,并且窑尾温度达到1000℃以上时,窑速控制在1.8rpm以上,开始投料,投料量控制在正常的60%以上,同时窑尾煤秤加煤,温度控制在880～900℃。待系统温度稳定后,逐步加料、加煤、提高窑速至正常(从投料到达到正常投料量的过程一般在1小时之内)。合理控制窑内通风和三次风的比例,控制好煤粉的细度和水分,使煤粉充分燃烧,保证入窑物料的表观分解率在90-95%。 1.3预热器堵塞及处理 预热器锥体负压急剧减小，下料温度下降，出口温度上升时，表明此旋风筒锥体堵塞,堵塞的原因与以下因素有关： 1.3.1旋风筒锥部结皮，由于下料翻板阀长期窜风，下料锥体结皮;分解炉煤粉未充分燃烧物料粘性增大,逐步积于锥体，未及时清堵，造成堵塞。 1.3.2碱、硫循环,生料中的碱、硫含量较高时，碱和硫会在预热器内不同温度区域不断的挥发和凝结形成循环,碱和硫的浓度逐渐富积增大,在预热器中形成结皮，并不断增大导致预热器堵塞。 1.3.3生料成分的波动，当原燃材料预均化不好时，会造成生料配料困难，生料化学成分波动较大,当生料KH值高，生料难烧，用煤量增大，当生料KH降低很多时，未能及时减煤，造成温度高物料发粘堵塞。 1.3.4如果利用粉煤灰配料，由于粉煤灰的残余热值．致使预热器Cl、C2级温度较高，生料中低共熔物质含量较多，也易发生堵塞。 1.3.5预热器堵塞后,首先应正礁判断堵塞位置，立即停料、停煤、慢转窑。视堵塞情况决定窑头保温或止火，组织人员捅堵，并注意安全。然后对堵塞的原因进行分析，对预热器系统进行堵漏；控制原燃材料的质量，加强配料控制,稳定生料质量，避免预热器堵塞。 第二节回转窑系统常见故障的分折与解决方法 窑系统操作的主要任务是通过稳定窑系统的热工制度。正常运转中经常潜伏着不正常的因素,只要操作时预见正确,及时调整就可避免系统波动过大而引起参数混乱,造成窑系统故障。 2·l火焰形状 在回转窑煅烧水泥熟料过程中，只有控制好火焰的形状,才能达到优质，高产，低消耗，安全运转的目的。把三风道喷煤系统的操作与窑系统工艺操作看成一个有机的整体。在操作过程中，窑内物料填充率与窑速要相应稳定，火焰温度与火焰形状也要稳定适宜。正常操作时，火焰应活泼有力，黑火头较短，火焰长短适宜，对熟料煅烧质量，燃料燃烧效率最为有利，因而要想达到理想的火焰，必须合理匹配好送煤风，轴流风，旋流风。熟练掌握窑内物料煅烧的状况，分析出将要发生的情况,提前作调整，稳定窑内的热工制度。火焰的形状、长短、亮度、位置、黑白火头的比例及火焰温度的高低是操作调整的主要依据之一。火焰的形状和温度主要受二次风温和煤粉水分、挥发分高低及煤粉细度的影响。此外，火焰形状还受窑尾高温风饥、三次风与二次风的比例、窑内结圈情况、窑头负压值的设定和窑内物料填充率等因素影响。操作中应根据料子亮度、系统温度和化验室检验生料、熟料的相关数据等具体情况综合分析处理。 2．2火焰形状的调整 2．2．1烧成带与窑尾温度同时低与控制 当发现窑皮和物料温度都比正常低，窑内为暗红色，窑尾废气温度也低，火焰被逼向窑头，物料较耐火，熟料颗粒细小而发散，在窑内被带起的高度低，熟料进入篦冷机后部分粉尘随二次风扬起，使窑内浑浊不清，从熟料的表面看，熟料的表面疏松无光泽，立升重低，游离氧化钙高，窑速提不起来，产质量降低。分析产生上述情况的原因：喂料不均匀，喂料量突然增加，或掉大量窑皮，造成物料预烧差，烧成带热负荷增大；系统漏风严重，排风量不足；长时间给煤量少，煤粉的灰份大，细度粗；生料成份发生变化，饱和比和硅率过高，物料煅烧困难。以上情况说明烧成带温度低，此时应加大喂煤量，同时加大旋流风和适当加大轴流风，由于旋流风和轴流风喷速增大，增强了煤粉，一二次风的混和，强化火焰温度，增大了烧成带的热力强度，使窑内温度转向正常，等到两端温度正常后恢复正常操作。 2．2．2烧成带温度低，窑尾温度高与控制 当发现黑火头长，火焰较长，为缓慢形火焰，它在烧成带相当长距离放出热量，因此火力不集中，窑皮与物料温度都低于正常温度，烧成带物料被带起的高度低，二次风温低，熟料结粒小，结构疏松，立升重低，游离钙高。造成烧成带温度低，窑尾温度高的原因：窑内风速大，把火焰拉长，使火焰的高温部分远离窑头；煤粉的灰分大，细度粗，水份大，燃烧速度慢，使黑火头长，火焰也拉长；入窑生料成分波动大，烧成带物料饱和比和硅率过高，物料煅烧困难（吃火），而窑尾的物料饱和比和硅率过低（不吃火）。处理此现象的办法，首先降低窑内风速，适当减少排风，缩短火焰，降低窑尾温度，其此增加旋流风，并适当增加轴流风，加强风煤混和，缩短黑火头，再此提高二次风温度，适当控制煤粉的细度和水分，加快火焰的传播速度，加速燃烧，提高烧成带的温度，以控制窑系统转向正常。入窑生料成份波动大，烧成带物料饱和比和硅率过高，而窑尾的物料饱和比和硅率过低的现象，一般在生料均化库仓存不足时易出现，在生产过程中要保持生料均化库的合理仓存。 2·2·3烧成带温度高，窑尾温度低与控制 当发现煤粉喷出后立即燃烧，几乎没有黑火头，火焰短，火焰和窑皮以及物料温度均高，整个烧成带白亮耀眼，窑电流偏低，窑尾温度低，烧成带前移，熟料结粒粗大，物料被窑带起的高度高，熟料立升重高而游离氧化钙也高。产生的原因是拉风小，火焰拉不长．火焰高温部分集中：窑内有结圈或者结大球，影响窑内通风，使火焰短，窑尾温度降低；煤粉 质量好，风煤混和好，煤粉燃烧速度快，热量释放快，使烧成带温度迅速提高；入窑生料成份波动大，烧成带物料饱和比和硅率过低，物料煅烧困难(不吃火)，而窑尾的物料饱和比和硅率过高(吃火)。解决办法是加大拉风，减小旋流风，适当增加轴流风，减慢煤粉燃烧速度，拉长火焰，降低烧成带温度，提高窑尾温度。入窑生料成粉波动大，烧成带物料饱和比和硅率过低，而窑尾的物料饱和比和硅率过高的现象一般在生料均化库仓存不足时易出现，在生产过程中要保持生料均化库的合理仓存。 2．2．4烧成带温度和窑尾温度同时高与控制 当发现烧成带物料发粘，物料被窑壁带起很高，窑尾废气温温度高，烧成带温度也高，产生原因是喂煤量大，煤质好，生料饱和比和硅率偏低，液相量过高，不耐火，物料预烧好。此时应当减少喂煤量，同时减少旋流风，适当加大轴流风，控制火焰温度，缓解烧成带温度和窑尾温度。 2．2．5简体温度与窑皮的控制 当发现窑内大量掉窑皮或窑筒体局部温度高，这是由于烧成带温度过高，火焰形状不好，火焰发散不集中，火焰直接冲击窑皮和耐火砖，使得窑皮和耐火砖剥裂而造成的，或者窑内温度波动大，造成窑皮受到热负荷的冲击而掉，使得局部筒体温度很高，此时应当减小旋流风，减小喂煤量，加大轴流风拉长火焰，调整火焰为缓慢形火焰或者改变火点位置，尽快使窑皮重新挂好，恢复正常操作。但当大块窑皮塌落时，要先打慢车，以免砸伤窑皮，同时适当增加煤量，结合筒体温度观察，来判断垮窑皮的部位一般窑的转矩也能马上反应出垮大窑皮。假如是过渡带的副窑皮垮落，则关系不大，但烧成带窑皮塌落，则可能会引起红窑。 烧成带的窑皮必须保证其牢固、平坦和完整；烧成带后面的窑皮主要看其粘结的厚度和长度。当烧成带与固相反应带交界处窑皮在增长形成长窑皮甚至结圈时，从操作上要及时处理。处理长窑皮时，先退出喷煤管，使其温度降低，自行脱落，如果长时间不掉，可停窑查看窑皮，如确已结圈，则用冷热法烧掉。当看到翻滚的热料中有20 c m左右的扁物料块时，说明该部位老窑皮已脱落这时需补新的窑皮。 2.3入窑物料温度、窑尾烟室气体温度和负压控制 入窑物料的温度一般控制在840℃左右，当入窑物料温度偏低时，入窑物料的分解率相对较低，窑内分解带就相对延长，烧成带变短，火焰被压缩，加重了烧成带的负荷。因此入窑物料温度要求相对稳定。窑尾气体温度一般控制在1000±50℃，当窑尾温度超过1050℃时，易结皮、堵料。窑尾负压是反应窑内通风状况和窑内物料运动状况的参数。当窑尾负压上升时，反映出窑内很可能结圈(或形成厚窑皮)或结大蛋，使窑内通风阻力增大。此时应调整生料配料，减少投料量，调整火焰形状，消除结圈和大蛋使窑恢复正常。当窑尾负压较低时，表明窑内通风良好。但窑尾负压下降较多时，则应结合氧气分析来判断高温风机排风是否足够。 2．4窑内物料和窑的功率 窑内物料的多少在一定程度上反应了来料是否稳定和煅烧是否正常。而来料的稳定性又受喂料量及生料成分、窑速快慢和窑皮的平整度等因素影响，特别是有结圈或长窑皮时更会引起来料波动和料层的变化。料层过厚及涌料对，为使物料烧透，在筒体温度及窑尾氧含量允许的条件下，应加大内风并加煤来顶住这股料层，防止热工制度产生大波动；当料层过薄时，除了减煤外，还得进一步找原因，排除隐患。一般地，烧成带物料温度升高，液相量增加，料子发亮，升重增加，f—CaO下降，但同时熟料结粒较粗，翻滚滞缓，被窑带起的高度较高；此外窑内温度太高还易损害窑皮，使筒体温度上升，不利于窑的长期安全运转。这种情况下应采取相应的减煤减风措施。烧成带温度降低时，物料结粒小、翻滚快、带不高、升重低、f—CaO高，则说明烧成总热量不足，窑温较低，操作上应适当加煤、加风以提高煅烧温度。 当窑正常煅烧时，窑功率应该在一定的范围内波动，窑功率的趋势图波动较小，说明窑皮平整，当窑内温度有下降趋势时，火焰被物料压缩，烧成带逐渐变短，窑功率值逐步下降。如提前发现，可适当加内风、加煤；下降较多时，则应先适当减煤，使火焰伸长，再加大煤量，使烧成带相应伸长，以防止形成逼火。当窑内大量垮窑皮时，窑功率先上升后下降，应及时加大内风、加煤，补充垮窑皮时所需的热量，待窑功率恢复正常以后再减煤、减内风恢复正常操作。当窑功率趋势图波动较大时，说明窑主电机电流波动较大，窑皮不够平整、均匀。虽然，窑功率对烧成温度的反应在时间上要相对滞后，且存在较多的特殊情况，但用窑功率来判断烧成温度还是比较可靠的。 2．5二次风温度的影响 二次风温度正常控制在1100℃左右；当二次风温偏高时，火焰缩短并且向上漂移，煤粉燃烧加快，会造成局部高温，极易损伤窑皮和耐火砖，同时不利于熟料的快速冷却．从而影响熟料的强度。当二次风温度偏低时，黑火头较长，火焰变长，热力分散，煅烧温度降低，熟料质量下降。影响二次风温的因素较多，操作中应根据来料均匀性、熟料结粒情况等及时调整篦床速度，稳定控制二次风温度，稳定窑头罩内负压保证熟料的煅烧。 2．6生料和煤粉质量的影响 生料细度、水分和生料化学组成对烧成都有较大的影响。当细度过粗，特别是0．2 mm 方孔筛筛余过大时，熟料中的游离钙含量增加。而O．08 m m方孔筛筛余则可以适当放宽。生料的KH、SM值偏高时，则料子难烧吃火，表现为二次风温度高，飞砂料大量产生，操作员容易误认为结粒差、温度低而提高风、煤量，结果造成对耐火砖的损伤。当生料细度偏大，尤其是生料中Si02大颗粒含量较多时影响熟料煅烧。煤粉的质量，当煤的挥发分小、细度粗、水分高时，则煤的易烧性差，黑火头伸长，火焰形状不句多集中，这时需要注意调节内风与外风的比例，应加大内风、减少外风。 第三节篦冷机系统常见故障的分析与解决方法 冷却机起着迅速冷却高温熟料，回收余热，给窑炉系统及风扫煤磨供热风的作用。因此熟料冷却风用量及废气排量是否合适直接影响窑炉的工作状态，入窑二次风温度控制在1100℃左右，入分解炉的三次风温度大于850℃。 3．1控制稳定的料层厚度 通过第二室篦下压力调整篦床速度。篦床上料层既不能控制太厚，也不能太薄。太厚则料层阻力增大使床下风室内风压增加，冷却风供应量减少，从而导致二、三次风温度升高，窑头罩内负压值变大，窑炉内呈现还原气氛的现象。此种状态若不及时调整，就有可能因还原气氛产生的低熔物过多而造成预热器系统挂料及窑产黄心料等不良后果。若料层太薄，则料层阻力变小，冷却风量增加，二、三次风温度下降，使窑内出现长厚窑皮、料欠烧现象，预热器出现结皮挂料现象，严重时会造成堵塞。 3．2控制恒定的风量 熟料冷却风由离心式风机供应，调节好总冷却风量与各室风量分配非常重要。根据床下的压力、三次风温度及冷却机出口熟料的温度来调节一、二段篦床上的冷却风量。 冷却机热风在满足了窑炉及风扫煤磨的用风量并且保证熟料冷却至正常温度后富裕的风量由废气风机排入大气，废气排放量的大小对烧成系统影响较大。当废气排量太多时，煤磨会因热风不足而减产，窑炉系统因供风不足而出现连锁的不良反应。当废气排量太少时，窑系统处在正压状态下工作，将造成喷沙扬灰，甚至烧坏窑前、窑尾的密封设施及监测仪器，被迫降低冷却风机的鼓风量，系统供风也会出现不足。废气的排量可通过窑头罩内的负压值控制废气风机调节阀门到一个合适的值。 3．3控制稳定的窑头负压 控制稳定的窑头负压，以保证必要的入窑二次风量和窑的稳定操作，窑头负压一般控 制在一30～一50Pa，通过调节窑头废气风机阀门开度保证窑头负压。 3．4 篦冷机内堆雪人及处理 篦冷机内堆“雪人”与生料配料、硫含量、碱含量、操作等因素有关，第一，生料中AL203、Fe203及S03等低熔点物质含量增多时，相应的Si02、Ca0的含量则下降，熟料KH、SM降低，液相量大幅增高，为堆“雪人”提供有利的条件。第二，硫碱比过高，熟料中的碱主要以硫酸碱形式存在，使液相粘度下降较大，烧成温度不易控制，熟料容易在篦冷机内堆积，形成“雪人”。第三，煤的灰分高，发热量低造成堆“雪人”。预分解窑对生料的率值设计要求较高的煅烧温度，为了保证窑内的热力强度，操作员通常加煤提高窑内温度，由于煤质差，燃烧速度慢，致使一部分煤粉落在熟料上继续燃烧，熟料落入篦冷机后仍然保持较高的温度，表面液相仍旧存在，冷却后粘在一起，形成“雪人”。第四，碱含量高也是堆“雪人”的一个因素。 根据“雪人”形成的不同原因，从改变生料配料、原燃材料的控制、加强操作等方面做起，缓解和消解“雪人”生成。 总之，预分解窑的操作要求操作人员有一定的经验，随时掌握系统状态，稳定窑系统热工制度，必须熟练掌握窑系统各点参数的变化情况，对每一个参数发生偏离都要进行分析，找出发生原因，并及时采取措施处理，使系统尽快恢复良好的状态，从而提高窑的运转率，达到优质、高产、低消耗和长期安全运转的目的。 水泥生产预分解窑的统一操作的意义 0、前言 在现代化水泥生产中,预分解窑具有窑温高、窑速快、产量高、熟料结粒细小、负荷重、系统工艺复杂、自动化程度高等特点,因此其操作控制应该是根据预分解窑的工艺特点、装备水平,制定相应的操作规程,正确处理系统关系,统一操作。 1、统一操作的必要性 预分解窑操作要求操作人员具有丰富的理论知识和一定的实践经验,通工艺、懂机电,熟悉现场环境,具有协调指挥能力,随时掌握系统状态,熟练掌握窑系统各点参数的变化情况,对每一个参数发生偏离都要进行分析,找出变化的原因,并及时采取措施处理,使系统尽快恢复到新的平衡状态,在三班统一操作的基础上,稳定窑系统热工制度,提高运转率,达到优质、高产、低消耗和长期、安全、连续运转的目的。 操作上的随意性是预分解窑热工制度不稳定的突出问题,因此必须强化统一操作的系统性,统一操作标准,规范程序控制。思想决定行动,行动决定结果, 思想是行动的先导和动力,人们无论做任何事,都是先有思想,后有行动。有正确的思想才有正确的行动,有积极的思想才有积极的行动,有统一的思想才有统一的行动。 统一思想是第一位的,只有在统一思想的前提下,统一指挥,统一行动,才能得到希望的结果。具体到窑系统的生产操作,应以窑为纲, 实现三统一,即：统一思想、统一指挥、统一操作。统一思想使操作认识一致化,有明确的方向；统一指挥使操作规范化、有序化；统一操作使行动连续化,避免随意性。 2、怎样实现统一操作 窑系统操作是整体操作,要求集中思想统一操作。就像汽车上路必须遵守交通规则一样,不能乱行,否则就要出事故。要稳定窑系统热工制度,统一操作是一个很好的方法,特别是在系统有问题、不稳定的时候,有助于尽早发现问题的原因,及时解决问题。要做到统一操作,首先,要有领导上的统一,在意见繁杂的时候,有人来管理队伍,和行军打仗一样,整齐划一才能形成共振的合力,可以有不同意见,但最终还必须遵章守纪,统一操作；其次,人员的统一,特别是相关操作岗位人员,必须高度统一,认识不同是技术层面上的事,统一操作则是管理层面的内容,窑系统工艺复杂,操作上涉及到的方面、单位、事务多,必须有统一的管理,特别是在困难、有问题的情况下,高度统一的队伍才能打硬仗、打赢仗,才能够使生产稳定运行；第三,统一操作是管理上的需要,也是技术上的需要,其最大好处就是不论方法的对与错,都能够容易得出结论。 3、统一操作的特性 3.1 统一操作具有连续性 窑操作是典型的体力劳动和脑力劳动相结合的岗位,要求集中思想、行动快捷；是一个应具有广泛理论知识与丰富的实践经验、复杂的操作技术与高科技知识相结合的特殊工种,稳定窑况、优化参 分解窑操作注意事项 1．看“黑影”。要求看清“黑影”和稳住“黑影”位置，维持一定的烧成温度，控制来料均匀，以达到快转率高的目的。 2．看熟料的提升高度和翻滚情况，判断烧成带的温度是否适当。当烧成温度正常时，物料随窑灵活的翻滚，提升高度也适当；温度过高时，熟料提升得高，而且成片地向下翻滚。 3．看熟料粒度，要求熟料颗粒细小均齐。当熟料粒度变粗，火焰发白时，表示窑内温度升高，应酌情减煤。 4．看火焰的颜色。正常的火焰颜色是微白色，此时，熟料的颗粒细小均齐并有一定的立升重。当火焰发白时，表示烧成温度过高，应减煤。火色带红，表示温度低，应加煤。物料的耐火程度不同，控制的火色也应不同。即物料较耐火时，火色应控制比较白，否则反之。 5．看来料多少，切实掌握来料变化情况，便于及时而又准确的加减煤粉，以控制烧成带温度。在生料进入烧成带时，若火焰缩短，则表示物料由少增多，这时应适当加煤。若后面的火色发红，在烧成带的料子也不多，则应逐渐加煤；如果加煤后，后面很快发白，说明温度增高，则应及时减煤。当后段发亮，火焰伸长，“黑影”走远或没有加煤，火色转亮，物料又翻滚得快时，表示来料减少，应及时减煤。 6．看风煤。在正常操作中，如果风煤配合适当，则火焰保持平稳，形状完整，分布均匀，活泼有力。当煤多风少时，则火焰细长无力；若煤少风多，则火焰混乱且不集中。若一、二次风温高时则火焰短；当一、二次风温低时火焰则长。煤风管靠外时，火焰短；煤风管靠内时，火焰就长。应根据具体情况使风煤配合合理，保证煤粉燃烧完全和火焰形状良好。 7．看烟色。从烟囱废气的颜色，判断窑内燃烧情况和烧成的好坏。烟色如果是白色，表示窑内燃烧完全；如果是黑烟、乌烟，说明煤粉没有完全燃烧。这时，应及时减煤或适当打小慢车。当烟色浓而且发黄时，说明窑内有结圈的可能。 8．看废气温度，要求尽可能稳定废气温度，使其波动范围愈小愈好。若废气温度有所上升或下降，应及时调整风煤，并注意窑内是否有结圈。 9．看窑皮，要求操作中控制窑皮平整、厚度适中，以保证窑的安全运转。但发现窑皮有深坑、剥蚀、局部脱落或冷却水有烫手感觉时，应立即通过调整生料成分、下料量、窑速、冷却水或煤粉咀位置等措施及时粘补窑皮。 10．看喂料量，要求严格控制窑速和喂料量，以保证入窑生料的均匀和窑 预分解窑中控操作员精细操作讨论（讲课精简版） 讨论的背景与目的 预分解窑发展迅速，经济指标相差较大，操作员水平参差不齐。运转水平高者不多，带病运转者不少。与国际平均水平有差距。 新型干法企业之间的竞争日趋激烈。操作技术相互封闭，缺乏培训与交流机会。 企业重发展，疏管理。认为是都已掌握的…下里巴人?技术，无潜力可挖。实际存在不少误区。企业技术力量不足，员工培训质量不高。 （谢：中国的水泥产量在世界排名第一，年产水泥约大于14亿吨，第二名是印度，年产约4、5亿吨，但评价一下我们水泥技术的实际情况，在成本消耗和环保上还是与世界水平存在一定的差距，国外5000吨生产线每公斤熟料消耗700大卡，国内普遍在750~800大卡，大水是770大卡、110公斤标煤，要把能耗降下去，这是降成本的最重要的一条，要把经济指标搞得最好。 降能耗不是降员工的工资，反而要想办法提高员工的待遇，目的是提高员工的素质。人是第一位的，能够节能降耗的员工是我们企业最需要的！很多企业都缺少搞技术的人。） 序：用什么衡量运转水平 （谢：江西亚泥一条生产线转400多天，窑砖没换，运转率几乎月月100%，个别的时候也在99%以上。我们要客观地区分差别，我们要提前判断窑现在存在什么问题，就像人要定期体检一样。我们只有区分了现状生产水平之后，明确了差距，才会找到努力的目标，措施才有针对性，而且采取措施越早越有效。） （一）、提高运转水平的意义 1、企业提高效益的途径：充分利用国家政策；增加生产规模；挖掘企业内涵。 挖掘企业内涵就是提高运转水平：与增加生产规模应当是企业腾飞的两只翅膀。 （谢：企业要想在社会上生存就得挣钱，挣钱有几个方法，所有的企业家对于“利用国家政策”都会，这没多大潜力。最大的潜力不是增加生产规模，） 2、我国新型干法生产线现状 目前，全国预分解窑生产线的运行状态大致分为三类：精细运转（<10%）、正常运转（60%）、带病运转（>30%）。 差距产生在何处： 国内水平国际水平 设计方面相差不大 装备方面仪表及个别设备依靠进口 施工质量相差不大 企业管理刚起步高 现场操作深受其它窑型影响成熟 带病运转的产生原因： （1）投产后就带病运转：多属设计、设备、施工质量； （2）运转一年后带病运转：多属资金或人员培训不足所致； （3）运转数年后带病运转：多属管理与操作不善造成。 （二）、衡量运转水平的指标 1、能耗指标的实现水平； 2、环保治理的水平； 3、劳动生产率水平；（上述具体指标后续分解） （三）、什么是精细运转 预分解窑操作中常见的问题及原因 （1）窑尾和预分解系统温度偏高 1）检查是否生料KH、SM值偏高，熔融相(A1203和Fe203)含量偏低；生料中是否f-Si02含量比较高和生料细度偏粗。如若干项情况属实，则由于生料易烧性差，熟料难 烧结，上述温度偏高属正常现象。但应注意极限温度和窑尾O2含量的控制。 2）窑内通风不好，窑尾空气过剩系数控制偏低，系统漏风产生二次燃烧。 3）排灰阀配重太轻或因为怕堵塞，窑尾岗位工把排灰阀阀杆吊起来，致使旋风筒收尘效率降低，物料循环量增加，预分解系统温度升高。 4）供料不足或来料不均匀。 5）旋风筒堵塞使系统温度升高。 6）燃烧器外流风太大、火焰太长，致使窑尾温度偏高。 7）烧成带温度太低，煤粉后燃。 8）窑尾负压太高，窑内抽力太大，高温带后移。 （2）窑尾和预分解系统温度偏低 1)对于一定的喂料量来说，用煤量偏少。 2)排灰阀工作不灵活，局部堆料或塌料。由于物料分散不好，热交换差，致使预热 器C1出口温度升高，但窑尾温度下降。 3)预热器系统漏风，增加了废气量和烧成热耗，废气温度下降。 （3）烧成带温度太低 1)风、煤、料配合不好。对于一定喂料量，热耗控制偏低或火焰太长，高温带不集中。 2)在一定的燃烧条件下，窑速太快。 3)预热器系统的塌料以及温度低、分解率低的生料窜入窑前。 4)窑尾来料多或垮窑皮时，用煤量没有及时增加。 5)在窑内通风不良的情况下，又增加窑头用煤量，结果窑尾温度升高，烧成带温度反 而下降。 6)冷却机一室篦板上的熟料料层太薄，二次风温度太低。 （4）烧成带温度太高 1)来料少而用煤量没有及时减少。 2)燃烧器内流风太大，致使火焰太短，高温带太集中。 3)一二次风温度太高，黑火头短，火点位置前移。 （5）二次风温度太高 1)火焰太散，粗粒煤粉掺入熟料，入冷却机后继续燃烧。 2)熟料结粒太细致使料层阻力增加，二次风量减少，风温升高；大量细粒熟料随二次 风一起返回窑内。 3)熟料结粒良好，但冷却机一室料层太厚。 4)火焰太短，高温带前移，出窑熟料温度太高。 5)垮窑皮、垮前圈或后圈，使某段时间出窑熟料量增加。 （6）冷却机废气温度太高 1)冷却机篦板运行速度太快，熟料没有充分冷却就进入冷却机中部或后部。 2)熟料冷却风量不足，出冷却机熟料温度高，废气温度自然升高。 3)熟料层阻力太大(料层太厚或熟料颗粒细)或料层太容易穿透(料层太薄或熟料颗粒 太粗)，这样熟料冷却不好，出口废气温度升高。 预分解窑的规格 《新世纪水泥导报》2000年第3期 成都建材设计研究院（610051）杜秀光 内容提要：本文通过对预分解窑规格的分析，并结合生产实践提出了几个新的计算方法，这对指导新型干法窑的选型和降低新型干法窑的投资具有一定意义。关键词：单位截面积热负荷、断面风速、停留时间、斜度、转速 前言 目前的预分解窑设计中，窑规格的确定一直沿用早期设计的一些生产线的平均水平进行统计回归得到的计算公式进行的。由于回归公式受到这些生产线水平比较低等因素的影响，采用这些公式进行计算所得到的结果也必然是低水平上的重复，造成有些指标甚至远远低于湿法窑，这就造成了窑和分解炉及预热器的匹配不和理，使窑的能力没有得到充分发挥，也造成了窑的能力的浪费。因此，有必要根据预分解窑的发展状况，对预分解窑规格的计算公式进行重新分析，确定更加准确合理的计算方法，以适应预分解窑技术发展的要求。 1.窑直径的确定 窑的直径主要影响窑的单位截面积热负荷和断面风速，这也是预分解窑与其它窑型具有可比性的两个指标。单位截面积热负荷是衡量窑的发热能力和热力强度的最主要的指标，这一指标的高低从一定意义上决定了窑的产量；而窑内断面风速的高低主要影响窑内传热效率的高低，过高的断面风速回带走窑内过多的物料、削弱传导传热、增大阻力、破坏窑内正常工况。根据目前国内外比较典型的几种窑型中不同规格的窑的设计和生产水平计算的单位截面积热负荷和断面风速列于表1，其中预分解窑的窑头用煤量按40%计算，燃料燃烧生成的废气量按0.335Nm3/1000kJ计算。 注：表中带“*”的数据为国外某公司最新的设计资料，带“**”的数据为日本住友公司赤穗厂生产数据，带“***”的数据为拉法基北京兴发水泥有限公司1998年的生产数据，该公司计划1999年将产量提高到50-55t/h,这样一来，该窑的单位截面积热负荷和断面风速将分别达到15.5-17.05和1.32-1.45。 从表中可以看出，无论是单位截面积热负荷还是断面风速，都是湿法窑最高，预热器窑次之，预分解窑最低，而湿法窑的历史最长，技术也是最成熟的，湿法窑的这两个指标才是窑的热力强度的真实反映，从表中带“*”和“**”的两个数据也证明了这一点。这表明，我们过去在预分解窑的设计过程中，由于当时的水平所限，对窑的发热能力估计不足，造成了很大的浪费。从表中的两个先进数据可以看出，经过努力和对预热器及分解炉的优化设计，预分解窑的指标是可以得到提高的，达到湿法窑的水平是完全能够办到的。因此，我们认为，过去的一些预分解窑的回归计算公式已经不能适应新的技术水平的要求了。笔者根据分析对预分解窑的直径计算提出以下公式： D i=6.325（Qlq/πq f）1/2 （1）式中：D i--窑内径（m）； Q --设计系统产量（t/h）； l --设计窑头燃料比例（%）； q --设计单位热耗（kJ/kg.cl）; q f--单位截面积热负荷（kJ/m2.h），可取16-19kJ/m2.h，小规模的取低值，规模大的取高值。 计算出窑的直径后，可根据具体情况乘以1.05-1.10的富余系数，以保证系统的生产能力，避免给操作造成困难。然后再核算窑内的断面风速，窑内的断面风速一般可取1.4-1.8 Nm/s，且不宜超过2.0Nm/s，小规模的取低值，规模大的取高值。 2.窑的斜度和转速 目前，无论是干法窑还是湿法窑，窑的斜度一般均为3.5-4%，预分解窑的转速一般运行在2.5-3.2r/min范围内。这两个参数主要影响物料在窑内的运动速度，目前几种典型的预分解窑的物料运动速度列于表2，其中窑的斜度按3.5%计算，转速按2.8r/min计算。窑的斜度越高，物料流速越快，物料在窑内的翻滚次数越少，物料与气流的接触次数和时间也就越少，因此，过快的窑速引起热交换效率降低；窑的转速不仅影响物料的运动速度，还影响了物料被带起的高度，窑速越高，物料被带起越高，它与窑内热气流的接触越好，传热效率也就越高。因此，我们认为，在保证物料运动速度的情况下，适当降低窑的斜度，提高窑的转速，可以提高物料的翻滚次数和被带起的高度，这对于提高窑内的热交换效率是有益的。我们推荐窑的斜度为2.5-3.0%，窑转速为3.0-4.0r/min. 窑的长度主要影响物料在窑内的停留时间。在窑内物料运动速度一定的情况下，窑的长度越长，物料的停留时间也就越长。保证窑内足够的停留时间，也 1200t/d 预分解窑操作用风控制的体会 2008-11-6 作者: 向安斌，青松建化集团 我厂1200t/d 熟料新型干 法水泥生产线，生料采用石 灰石、砂岩、粉煤灰、河泥、 风积沙和硫酸渣六组分进 行工艺配料，熟料烧成系统 采用成都院带CDC 分解炉 的单列五级低压损预热器 窑、回转窑规格为Φ3.3m ×52m ，设计熟料生产能力为1200t/d ，熟料冷却系统采用LBTF1400型第三代控制流篦冷机。现结合生产实际，对RF5/1200预分解系统、LBTF1400篦冷机和Φ3.3m ×52m 窑在生产过程中的操作用风控制的体会介绍如下： 1 主要工艺设备配置 主要工艺设备配置见下表1。 表1 主要工艺设备配置 序号设 备 名 称 及 主 要 技 术 参 数 单位 数量 1 中卸式生料磨机 型号: Ф3.5m×10m 台产:90t/h 功率:1250Kw 台 1 2 生料磨系统风机 型号:M6-29No.26.5F 处理风量:150000m3 /h 全压:8000Pa 功率:450Kw 台 1 3 回转窑 台 1 2 预分解窑系统总风量的操作控制和要求 2.1 系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和熟料产量的高低 系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和预分解窑熟料产量的高低。在实际生产中，注意以下要点： 1）在投料初期或熟料产量低于设计能力阶段，为保证预热器各点风速高于最低允许值，用风控制要求适当加大空气过剩系数，提高气固比（1.8Nm3/Kg生料以上），此时不要过分追求风、煤、料的配合比例关系。 2）投料前将C1级筒出口负压拉到3300～3500Pa，即采取大风量投料操作的用风控制方法，初始投料量为95t/h，在投料正常之后不需要对用风进行过多的调整、便可以满足用风要求。 3）在熟料产量达到或超过设计值时，由于上升烟道缩口（有效内径Φ1140mm）、三次风管内径（有效内径Φ1300mm）在设计时均以固定，预分解窑系统用风控制，主要以头尾煤完全燃烧所需要空气量为标准，这时候过剩空气量不要太大。 2.2 系统总风量的操作控制主要采取以下方法 1）提高头尾两煤的燃尽率，尽可能降低C1级筒出口废气温度。2）根据各级旋风筒进出口的温度、负压值以及锥体的温度、负压值，并结合窑尾高温风机进口温度来综合分析和判断风量是否匹配，以此来调节系统总风量和窑头篦冷机的用风量。 3）通过高温风机的电流值，计算拉风量，再计算出单位熟料产生的废气量，由此判断用风操作的合理性。 3 窑头操作用风及一次风量的控制 窑头操作用风控制的好与否在很大程度上影响到窑系统能否长期稳定安全运转，为了灵活调节窑内火焰的形状、强度、长度及规整性，适当减少窑头一次风的用量，应重点控制好一次风量、 预分解窑操作体会 1、看火操作的具体要求 1)作为一名回转窑操作员，首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰温度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和厚度等。 2)操作预分解窑窑坚持前后兼顾，要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高窑的快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。 3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。 4)严格控制熟料F-CaO含量小于1.5℅，立升重波动±50g/L以内。 5)在确保孰料产量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。 6)确保烧成带窑皮平整，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。 2、预热器系统的调整 2.1撒料板的调节 撒料板一般都置于旋风筒下料的底部。经验告诉我们，通过排灰 阀的物料都是成团的，一股一股的。这种团状或股状物料，气流不能带起而直接入旋风筒中造成短路。撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开，是物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。在预热器系统中，气流与均匀分散物料间的传热主要在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大的差别，但下面一组数据基本相同。一般情况下，旋风筒进出口气体温度之差在20℃左右，出旋风筒的 物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中的物料与 气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料散开程度的好坏，决定了生料的受热面积的大小，直接影响热交换效率。撒料板的角度太小，物料分散不好不好；反之，板易被烧坏，而且大股物料下塌时，由于管路截面较小，容易产生堵塞。与此同时，注意观察各级旋风筒进出口温度差，直至调到最佳位置。 2.2排灰阀平衡杆角度及其配重的调整 1200t/d预分解窑操作用风控制的体会 我厂1200t/d熟料新型干法水泥生产线，生料采用石灰石、砂岩、粉煤灰、河泥、风积沙和硫酸渣六组分进行工艺配料，熟料烧成系统采用成都院带CDC分解炉的单列五级低压损预热器窑、回转窑规格为Φ3.3m×52m，设计熟料生产能力为1200t/d，熟料冷却系统采用LBTF1400型第三代控制流篦冷机。现结合生产实际，对RF5/1200预分解系统、LBTF1400篦冷机和Φ3.3m×52m窑在生产过程中的操作用风控制的体会介绍如下： 1 主要工艺设备配置 主要工艺设备配置见下表1。 表1 主要工艺设备配置 2 预分解窑系统总风量的操作控制和要求 2.1 系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和熟料产量的高低 系统总风量的操作控制主要依据窑炉耗煤量的大小和预分解窑熟料产量的高低。在实际生产中，注意以下要点： 1）在投料初期或熟料产量低于设计能力阶段，为保证预热器各点风速高于最低允许值，用风控制要求适当加大空气过剩系数，提高气固比（1.8Nm3/Kg生料以上），此时不要过分追求风、煤、料的配合比例关系。 2）投料前将C1级筒出口负压拉到3300～3500Pa，即采取大风量投料操作的用风控制方法，初始投料量为95t/h，在投料正常之后不需要对用风进行过多的调整、便可以满足用风要求。 3）在熟料产量达到或超过设计值时，由于上升烟道缩口（有效内径Φ1140mm）、三次风管内径（有效内径Φ1300mm）在设计时均以固定，预分解窑系统用风控制，主要以头尾煤完全燃烧所需要空气量为标准，这时候过剩空气量不要太大。 2.2 系统总风量的操作控制主要采取以下方法 水泥厂预分解窑岗位工作经验总结 在水泥厂中，烧成车间相对而言要比其它车间复杂得多。这主要是熟料烧成有严格的热工制度，要求风、煤、料和窑速进行合理匹配，出现异常情况要及时调整。否则，短时间内影响一点产质量事小，如果处理不当还会出现红窑或预分解系统堵塞等问题。通过生产实践体会到，当一个好的窑操作员，既要在中控室操作自如，判断正确、果断，又要解决好烧成现场出现的实际问题，实属不易。下面就预分解窑的操作谈一些体会。 1、作为一名回转窑操作员，首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。 2、操作预见性要好、要坚持前后兼顾，炉窑协调，确保预分解窑系统的热工制度的合理与稳定。要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。 3、监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。 4、严格控制熟料fCaO含量低于1.5％，立升重波动范围在±50g／L以内。 5、在确保熟料产质量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。 6、确保烧成带窑皮完整坚固，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。 7、预分解窑的发热能力来源于两个热源，即窑头和分解炉，对物料的预烧主要由分解炉完成，熟料的烧结主要由回转窑来决定。因此在操作中必须做到以炉为基础，前后兼顾，炉窑协调，确保预分解窑系统的热工制度的合理与稳定。调节分解炉的喂煤量，控制分解炉出口温度在870～900度，确保炉内料气的温度范围，保证入窑生料的分解率。影响煤粉充分燃烧的因素有几个方面：一是炉内的气体温度;二是炉内氧气量；三是煤粉细度。因此，一要提高燃烧的温度；二要保证炉内的风量；三要控制煤粉的细度。在燃烧完全的条件下，通过分解炉加减煤的操作，控制分解炉出口气体温度。如果加煤过量，分解炉内燃烧不完全，煤粉就会带入C5燃烧，形成局部高温，使物料发粘，积在锥部，到一定成都造成下料管堵塞。相反，如果加煤过少，分解用热不够，导致分解炉此刻气温下降，分解率低，导致窑热负荷增加，熟料质量下降。在具体操作中，要避免上述两种情况，要对不同的情况进行具体分析。 8、合理调节窑头的喂煤量：窑头喂煤量是否合理，可以通过观察窑头火焰情况和分解炉出口温度的稳定性。如果窑头喂煤偏少，窑口发暗，火焰发红，分解炉出口温度不稳定，分解炉喂煤量频繁加、减；如果窑头喂煤过多，窑口火焰白亮，分解炉出口温度不稳定，分解炉喂煤量不稳定，这种情况也不利于操作。出现以上两种情况要及时对窑 中国预分解窑(旋窑)的发展与机立窑的淘汰 一、世界水泥行业概况 水泥生产是物理化学过程，最重要的化学反应是在水泥窑中完成的。 水泥从1824年投入工业生产以来，水泥窑的发展经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、悬浮预热器窑、预分解窑五个阶段。我国所说的新型干法窑是对悬浮预热器窑和预分解窑的总称。 二、中国水泥工业概况 中国的第一袋水泥是1892年由唐山启新洋灰公司生产出来的，中国是 亚洲最早生产水泥的国家之一。 新中国成立以后，水泥工业的发展可分为两个历史时期。第一个历史时期是1949～1995年，这是个高速发展时期，45年间年均增长速度达17.5％，创世界水泥发展速度之最。在这个时期内，按投资性质分类，大致又可分三个阶段： 1950～1979年为第一阶段，主要特点是依靠中央投资为主，以引进东欧设备为主，以行政区域布局为主，以发展湿法回转窑为主，建设了一批中型水泥厂，成为我国国有水泥企业的主体。1979年末全国旋窑水泥的产量占60％。 1980～1992年为第二个阶段，主要特点是国民经济快速发展，乡镇企业异军突起，水泥供求矛盾十分突出，各行各业、各级政府、民间集资办水泥厂的积极性空前高涨，立窑得以爆炸性的发展，中央投资只是围绕确保国家重点工程所需水泥的目的，建设了几个大中型水泥厂。 1993～1995年为第三个阶段，即从小平南巡讲话到亚洲金融风暴，是外商来华直接投资建设水泥厂的最活跃时期。在这期间由中央批准建设的大中型水泥项目中，90％以上是“三资”企业。 1995年末，全国有水泥企业8435个，水泥窑9093座，其中立窑占89 ％，预分解窑只有86座，仅占1％；水泥生产能力5.93亿吨，产量4.76 亿吨，立窑水泥占81％，500号及以上水泥仅占9％。 1996年，中国水泥工业进入了第二个历史时期，即结构调整时期，或稳定发展时期。6年来，年均增长速度5.6％；累计淘汰小水泥窑4894 座，淘汰生产能力9450万吨，新增预分解窑生产线84条，熟料生产总能力已经达到7790万吨，全行业规模以上水泥企业4507家，总生产能力7. 18亿吨，产量6.4亿吨。 中国是水泥生产大国，也是消费大国，但是并没有获得相应的国际地位和应有的市场份额，突出问题表现在以下几个方面： 一是生产集中度太低2000年世界水泥产量16.5亿吨(含中国2亿吨)，1470家水泥厂(含中国1 50家)，150家粉磨站，其中前5名企业Lafarge、Holcim、Cemex、Heidelberg、It alcementi的产能占世界产能的37％。 日本水泥年产量8330万吨，只有19家企业，太平洋公司就占40％左右。印度水泥年产量10400万吨，前五家企业的产量占总量的47.6％。泰国水泥年产量4780万吨，只有6家企业，平均规模是800万吨。韩国水泥年产量5990万吨，只有10家企业，“东洋”与“双龙”两家企业的生产能力占总量的48％。台湾岛内水泥年生产能力已经达到2300万吨，而消费市场的容量只有1800万吨左右，目前尚有两条7000t／d生产线正在建设，年内投产。中国水泥行业前10名企业的年产能只占全行业的6％，占预分解窑产能的50％。由此可见，我国水泥行业的集中度不要说与发达国家比，就是与世界平均水平比，与周边国家比，均存在较大的差距。二是低标号水泥比重过大2001年我国按新标准42.5号及以上和特种水泥的产量只占总量的15％，其中还有20％出口了，这不仅反映了我国建筑材 2500t/d预分解窑操作体会 2009-4-7 作者: 1薄料快烧 薄料快烧能够充分利用刚分解生成的新生态CaO具有的高活化能，而且能改善水泥熟料中硅酸盐矿物的结晶形态，提高熟料矿物的水化活性和熟料强度。窑速越快，物料被扬起越高，窑内物料与热气流接触越好，传热效率越高；窑速越快，料与料、料与窑衬温差小，这样料与料的粘结也会少，不容易结圈、结球、挂长窑皮的现象；窑速越快，托轮与轮带间形成的油膜越均匀，润滑效果越好，延长托轮和轮带寿命。 另一方面，因为薄料快烧使得窑内热气流动快，热耗偏高，要提高窑头火焰的热力强度，保证烧成带有足够的烧成温度。但是，并不是窑速越快越好，否则吨熟料煤耗将大大增加。 2满负荷生产 作为预分解技术核心设备的分解炉，其主要功能是完成炉内煤粉燃烧及生料分解率达到85％－95％。满负荷生产风、煤、料达到最佳匹配，有利于分解炉燃烧反应及分解反应的稳定进行，提高效益，降低吨熟料煤耗、电耗。在操作上，较大的喂料量，较大的总风量，可以提高窑内氧含量，提高二次风温，使火焰强劲有力，有利于煤粉完全燃烧，避免煤粉在窑尾烟室燃烧的现象，防止液相提前出现，减少过渡带结圈、窑内结球，保证窑的正常煅烧。 满负合生产有利于提高流体的固气比。固气比提高后，由于离心力的作用，物料间凝聚力增加，因而旋风筒的分离效率亦会提高，有利于热量的吸收。 3确保火焰合适的行状和热力强度 烧成控制的重点是掌握好火焰的行状和热力强度。 在三通道燃烧器的操作过程中，应结合煤质、窑皮情况、窑负荷曲线（电流、功率曲线）、入窑生料三率值等因素的变化，合理调节燃烧器的内流风、外流风，以及燃烧器的斜度及其入窑的深度，确保火焰的合适行状和热力强度。 正常情况下火焰白亮、顺畅，熟料结粒均齐、合适，窑口无飞砂。有时可看到飞砂料被强力抽进窑口的情形，说明火焰顺畅，通风良好，但烧成带温度较低，应适当增加窑头煤，降低一段篦速，增加料层厚度，提高二次风温。同时应结合窑尾温度、窑负荷功率曲线等参数综 预分解窑操作要求的特点 1. 前言 新型干法预分解窑全系统主要包括几个变化和反应过程：一是燃烧，二是各种气、固、液的化学反应，三是传热过程，四是物料的运输过程，五是冷却过程等。每个过程及其相关的因素皆对窑系统的政常运行造成较大影响。因此在操作上要求保持发热能力与传热能力平衡与稳定，以保持煅烧能力与预热预分解能力的平衡和稳定，为达到上述目的，操作时必须做到前后兼顾，窑炉协调，需要风、煤、料及窑速的合理配合与稳定，需要热工制度的合理稳定。 2. 预分解窑的用风特点 2.1 预分解窑系统的用风特点 2.1.1 预热预分解系统由预热器、分解炉及上升管道组成。其传热过程主要在上升管道内进行，以对流传热为主。物料通过撒料器，被上升烟气吹散并悬浮在烟气中迅速完成传热过程，而且预热器的悬浮效率由0.4降到0.1时，物料的预热温度就下降39.9℃，既增加废气温度。因此对于上升管道的风速，要求能吹散并携带物料上升进入预热器，同时风速的大小影响着对流传热系数，风速低达不到要求造成管道水平部位粉尘沉降，极易造成塌料、堵塞；风速过高又造成通风阻力过大。因此，在上升管道中风速一般为16~20m/s。 2.1.2 预热器的主要作用是收聚物料、实现固气分离，其分离效率和它的进风口风速及筒内截面风速有关，风速也影响着旋风筒的阻力损失。但不同形式预热器的风速范围是不同的，一般截面风速为3~6 m/s，而入口最佳风速为16~20m/s。 2.1.3 分解炉中，物料、燃料与气体必须充分混和悬浮，完成边燃烧放热，边传热。边分解过程，达到温度及进分解炉的燃料、物料、空气、烟气动态平衡。其中物料及燃料的分散、悬浮和混合运动需要合适的风速。燃料燃烧和物料分解速度也受风速的影响，而物料在炉内的停留时间、煤粉燃尽率及分解炉通风阻力更受风速的直接影响。 2.2 窑内用风的特点 窑内用风主要是一次风与二次风。二次风量受一次风量和系统拉风等影响。一次风由于窑头煤粉的输送和供给煤粉中的挥发份燃烧所需的氧，以保证煤粉的燃烧需要。低温的一次风量占入窑空气量也不易过多，否者增加热耗。根据资料，当一次风量增加到总空气量的10%时，废气温度将上升4度，相应热耗增加58.5KJ/kg。对于较难着火的煤粉，应采用较低 预分解窑操作中常见的几个问题和产生问题的原因 18.1窑尾和预分解系统温度偏高 1）核查是否生料 KH、n值偏高，熔融相（A1203和Fe203）含量偏低；生料中是否 fsi02比较高和生料细度偏粗。如若干项情况属实，则由于生料易烧性差，熟料难烧结，上述温度偏高属正常现象。但应注意极 限温度和窑尾0:含量的控制。 2）窑内通风不好，窑尾空气过剩系数控制偏低，系统漏风产生二次燃烧。 3）排灰阀配重太轻或因为怕堵塞，窑尾岗位工把排灰阀阀杆吊起来，致使旋风筒收尘效率降低，物料循环量增加，预分解系统温度升高。 4）供料不足或来料不均匀。 5）旋风筒堵塞使系统温度升高。 6）燃烧器外流风太大、火焰太长，致使窑尾温度偏高。 7）烧成带温度太低，煤粉后燃。 8）窑尾负压太高，窑内抽力太大，高温带后移。 18.2窑尾和预分解系统温度偏低 1）对于一定的喂料量来说，用煤量偏少。 2）排灰阀工作不灵活，局部堆料或塌料。由于物料分散不好，热交换差，致使预热器C,出口温度升高，但窑尾温度下降。 3）预热器系统漏风，增加了废气量和烧成热耗，废气温度下降。 18.3烧成带温度太低 1）风、煤、料配合不好。对于一定喂料量，热耗控制偏低或火焰太长，高温带不集中。 2）在一定的燃烧条件下，窑速太快。 3）预热器系统的塌料以及温度低、分解率低的生料窜人窑前。 4）窑尾来料多或垮窑皮时，用煤量没有及时增加。 5）在窑内通风不良的情况下，又增加窑头用煤量，结果窑尾温度升高，烧成带温度反而下降。 6）冷却机一室篦板上的熟料料层太薄，二次风温度太低。 18.4烧成带温度太高 1）来料少而用煤量没有及时减少。 2）燃烧器内流风太大，致使火焰太短，高温带太集中。 3）二次风温度太高，黑火头短，火点位置前移。 18.5二次风温度太高 1）火焰太散，粗粒煤粉掺人熟料，人冷却机后继续燃烧。 2）熟料结粒太细致使料层阻力增加，二次风量减少，风温升高；大量细粒熟料随二次风一起返回窑内。 3）熟料结粒良好，但冷却机一室料层太厚。 4）火焰太短，高温带前移，岀窑熟料温度太高。 5）垮窑皮、垮前圈或后圈，使某段时间岀窑熟料量增加。 18.6冷却机废气温度太高 1）冷却机篦板运行速度太快，熟料没有充分冷却就进入冷却机中部或后部。 2）熟料冷却风量不足，出冷却机熟料温度高，废气温度自然升高。 3）熟料层阻力太大（料层太厚或熟料颗粒细）或料层太容易穿透（料层太薄或熟料颗粒太粗），这样熟料冷却不好，出口废气温度升高。 18.7二次风温度太低 1）喷嘴内伸，火焰又较长，窑内有一定长度的冷却带。 2）冷却机一室料层太薄（料层薄回收热量少，温度低）。 3）冷却机一室高压风机风量太大。 4）篦板上熟料分布不均匀，冷却风短路，没有起到冷却作用。 18.8烧成带物料过烧 窑预分解系统的问题分析及改进措施 -------------------------------------------------------------------------------- 作者：- 作者:何文明李卫泽单位:红塔滇西水泥股份有限公司 [2007-9-3] 关键字:窑-预分解 摘要: 我厂1号RSP窑经过6年多的运转，系统耐火材料呈现出不同程度的磨损、烧坏现象。SB室下部掉砖，进而壳体烧损；SC室用风不良，导致边壁物料保护层不均衡，局部衬砖磨损严重；斜烟道及鹅颈管侧墙衬砖垮落，由于鹅颈管结构缺陷，经常结皮和堆料；MC室断面物料分布不均，物料稀相区炉壁烧损，直至筒体严重变形；因窑尾缩口处风速低，喷腾能力减弱而塌料；高温级旋风筒分离效率低，导致物料大量返回，内循环增加等。本文依据热工标定结果，对该预分解系统出现的问题进行分析，并提出改进措施。 1 RSP窑系统工况分析 热工标定主要参数对比见表1、表2，窑尾高温区工艺流程见图1。 表1 预热预分解系统温度变化℃ 表2 RSP炉的分解进程变化 注：1997年数据为南京化工大学硅酸地方国营工程研究所的热工标定结果，SC室出口指斜烟道出进口等同于鹅颈管出口。 图1 窑尾高温区工艺流程 1.1 三次风温度及其对SC室工况的影响由表1可见，三次风温度和入炉生料温度分别只有600℃和671℃。入炉生料温度低主要是由于C4锥体及下料管增开人孔门较多，外漏风量和散热损失增加引起的，通过加强管理，隔热堵漏后完全可以解决；三次风温度目前基本稳定在560～580℃，提高的余地很小。其原因是:我厂采用单筒冷却机，经过多年的运转，内部装置所遭受的磨损和腐蚀不断加剧，而且增加了砌筑耐火砖的长度，熟料停留时间短(约为30min)，出机熟料温度高(～290℃)，使热效率本身就不高的单筒冷却机热回收率进一步降低(1997年热工标定结果为56.6%)。 三次风温度是影响分解率和燃尽率的重要因素。较低的三次风温度导致炉内煤粉着火速度减慢，形成滞后燃烧，特别是SC室内煤粉是在纯助燃空气中燃烧，助燃空气的温度在很大程度上决定了煤粉燃尽率，三次风温度低，即使分解炉多加煤，SC室内温度也不会高，反而会加剧煤粉滞后燃烧。从表1和表2可以看出，SC室生料出口温度和分解率分别是948℃和43.4%，结合入炉生料表观分解率已达22.6%的实际情况，说明SC室内的分解反应极低，煤粉燃烧状况不理想。 1.2 MC室及其鹅颈管由于SC室内煤粉燃尽率及物料分解率低，使得绝大部分的燃烧及分解反应在MC室内进行，进而加重MC室及鹅颈管的燃烧负荷，致使MC室炉壁烧损。从总体而言，MC室A 侧衬料烧损较轻，残存耐火砖厚度普遍在50～70mm，而B侧耐火砖残存厚度仅有40～50mm，多处有烧蚀掉砖(图2中的a、b两点)，且掉砖在托砖板上下两侧，托砖板烧损表现为B侧的近半圈严重烧损，而越靠近A侧(进料端)损坏程度越轻。从以上现象可初步断定，由于托砖板表露于高温热气中，将其热量传给筒体，筒体受热膨胀，硅钙板与之脱离，顶垮耐火衬料。再结合炉内壁温度的检测结果，A、B两侧的炉壁温度分别为830℃和864℃，证明了A、B两侧所承受的热负荷不均衡，B侧物料浓度低、热负荷高，致使炉壁烧损较A侧严重。 也谈预分解窑精细化操作 1) 看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。 2) 操作预分解窑要坚持前后兼顾，要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。 3) 监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中CO 和O2含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。 4) 严格控制熟料f-CaO 含量低于1.0，立升重波动范围在:1300±50 以内。 5）在确保熟料产质量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。6）确保烧成带窑皮完整坚固，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。 这就是对预分解水泥回转窑窑操的操作要领。最大的特点，几乎全部是定性描述，毫无可操作性。没有丰富的操作窑的经验，根本无法理解。这也正好说明水泥煅烧的复杂性。笔者认为，水泥回转窑煅烧熟料几乎可以认为是所有工业窑炉中最复杂的。笔者就预分解窑系统实现精细化操作， 1.预分解窑的复杂性 1.1原料化学成分影响 原料的化学成分对生料的分解温度，反应活性等都有重要的的影响，其中微量元素的含量在其中起着十分重要的作用，无论是从相律出发研究还是实际的测量都会发现，随着组分数的增加出现液相的温度会明显降低。众所周知的钾、钠、氯、硫对预分解窑的影响。其他，诸如钛、磷、锰、镁等元素对熟料烧成和熟料性能都有很大影响。 1.2原料矿物成分的影响 即使原料具有相同的化学成分，如果矿物组成不同，或者结晶度不同，其所含杂质多少、杂质成分、结构、分布状况等对熟料煅烧也有着很大影响对窑系统的产量、热工制度、熟料性能都会产生巨大的影响。 石灰石的矿物组成主要是方解石，其成分占95％。在预分解窑中方解石矿物结构、结构形态、结晶体完整程度及晶体大小等对熟料煅烧有着很大影响。图1为巴中地区某地石灰石，其开始分解温度740度，最大分解速度温度为860度，分解完的温度为890度。图2为峨眉山某地石灰石。500度已经有明显的分解。分解结束的温度为840度左右。两者CaCO3的含量十分接近。相同规格的分解炉，易烧性差的石灰石必然导致生料入窑分解率低，窑的产量肯定偏低。 预分解窑操作讲议 序言 随着我国水泥工业结构调整的继续深入，基本实现了以质量的提高代替数量的增长，有效降低资源和能源的消耗，从而实现中国水泥工业的可持续发展。这些行业政策的制定及实施，大大有利于以生产高强度等级水泥为主、规模效益显著的新型干法水泥企业的发展，同时促进了预分解窑技术的发展。就从过去的10年到现在来看，无论是从设计方面，还是从实际生产中都能体现出新型干法水泥技术的进步和发展。 第一章预分解窑发展与现状 1．我国20世纪50年代开始研发悬浮预分解窑（旋风、立筒预分解窑） 例： 2．我同20世纪70年代开始研发预分解窑 3．我圈20世纪80年代末江西2000T/D预分解窑建成投产际志着水泥工业的重大突破4．我国20世纪90年代中期预分解窑迅猛发展 第二章水泥熟料烧成基本知识 笫一节水泥熟料的主要矿物组成 水泥熟料主要由硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，水泥的主要性能指标与四种矿物的含量密切相关。硅酸三钙对水泥早期强度起主要作用，硅酸二钙对水泥后期强度的贡献要大于硅酸三钙，铝酸三钙、铁铝酸四钙作为溶剂矿物可降低熟料煅烧温度，有助于硅陵三钙的形成：铝酸三钙对水泥早期强度有一定贡献。当其含量过高时，会引起水泥的快凝：铁铝酸四钙可降低液相粘度，有利于熟料的煅烧，但含最过高时，会使熟料的烧结范围变窄而不利于熟科的煅烧。 第二节水泥熟料中的非主要矿物 氧化镁：由碳酸镁分僻而来，在熟料中呈游离状态，水化很慢，因而影响混凝土的长期强度。 游离氧化钙：水化时，体积大大增加，特别当其成死烧状态时，会引起混凝土或砂浆的损坏。 碱性矿物(氧化钾、氧化钠)：主要由粘土质矿物带入，在水泥中存在与混凝土中的骨 料起“碱—骨料反应”而影响混凝土的长期强度。 第三节煅烧水泥熟料的基本原理 简单说，充分利用回转窑内的空间，把燃料燃烧所产生的热量传递给被煅烧的物料，使 物料被加热到所需的温度并停留适当的时间，以完成形成水泥熟料矿物的一系统物理化学变化，最终使物料转变为具有适宜矿物组成和结构的水泥熟料。 第四节预分解窑烧成工艺的特点 熟料煅烧所需的燃料分为窑头和分解炉两部分供应，窑内需要较高的温度、分解炉需要较高的热量，使烧成工艺更加合理。 工艺系统复杂，生产操作需要控制的环节很多。 自动化程度高。 设备大型化。 第五节窑操作员应具有的素质要求 通工艺、懂机电，熟悉现场环境，具有协调、指挥的能力。 第三章预分解窑操作要领 预分解窑需重点控制的工艺参数 预分解窑需重点控制的工艺参数 现代化水泥厂中，水泥煅烧系统主要由旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、箅冷机和废气处理等设备组成。为使系统保持最佳热工制度，实现持续、稳定的运转。就必须调整个设备，使工艺参数处在一个合理的范围。预分解窑可调整的工艺参数多达50多项，但只要根据工艺要求，抓住关键监控若干个工艺参数，便 可控制生产，满足要求。 需重点控制的主要工艺参数如下： 1烧成带的温度 一般烧成带物料的温度要达到1300-1450才能进行烧成反应，所以烧成带温度宜保持在1600-1800。烧成带温度监测一般有三 种方法，综合进行判断。 a 用比色高温仪，但由于检测上困难，受外界环境影响较大。 b监测NOX的浓度，NOX浓度越大，烧成带的温度越高。 c监测窑转动力矩。当烧成带温度增高，物料中的液相量增多， 物料比窑壁带的较高，窑的转动力矩就会增大。 2窑尾烟气的温度 窑尾烟气的温度一般控制在1000-1100之间。通常用热电偶测量，他与烧成带，预热器一起表征窑热力分布情况。温度太低，加重窑的负担。温度过高，容易引起烟室结皮及上升管道堵塞。 3分解炉的温度 分解炉的温度表征炉内燃烧情况和物料分解情况。一般分解炉出口的温度控制在850-900之间。温度过高说明料少燃料多，反之亦然。温度过高容易引起结皮，温度过低不能发挥分解炉的优 势。 4最低级旋风筒出口的温度 温度一般控制在830-880之间。但应低于分解炉出口的温度，否则说明有部分燃料还在继续燃烧。 5最上级旋风筒出口的温度 温度一般控制在320-360之间。温度过高，会影响风机、电收尘的安全运行以及燃料的热耗增高。当温度过高是应检查以下几种情况：喂料是否正常，旋风筒负压是否正常，风机拉风是否过 大。 6入电收尘的的温度 电收尘入口的温度一般是调节增湿塔喷水量来控制，使电收尘 入口的温度保持145-155之间。水泥生产预分解窑的统一操作的意义
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