第一篇:新型干法生产线调试和生产控制
新型干法水泥生产线调试及生产控制(一)
www.xiexiebang.com 2007-2-8 信息来源:-
摘要:新型干法水泥生产线调试及生产控制 1.调试工作的基本概念
调试工作是研究设计工作的延续,是由工程建设,设备安装阶段过渡到生产阶段不可或缺的过程,是自无负荷联动试运转合格并验收之后开始至生产性能保证考核完成之间的工作和行为。作为整个工程项目建设的最终环节,调试阶段需解决前期各工序的遗留问题,完成对员工的技术、安全培训,解决遇到的各种技术难题等。这在客观上要求调试人员具备一定的理论基础和相当的实践经验,准确理解设计思想,并在调试过程中加以贯彻实施,以确保完整体现工程设计意图,达到预期的效果.同时需要各工种之间的良好配合以及上下道工序之间很好的衔接,需要调试组织者积极营造参与各方间的良好合作关系及和谐的氛围,以充分调动现场各方力量,准确有效地解决所暴露问题,尽快达标达产。因而,调试工作是一项系统性技术性均较强的工作。
2.调试工作的前期准备
2.1相关技术资料的收集和准备
即便是同一家设计院设计的同规模生产线,因业主要求,原燃料品质状况,气候状况,甚至工程地质状况等不同,其装备配备也会有所区别。为在有限的时间内很好地掌握设备状况,相关技术资料的收集、整理、归类工作显得尤为重要,特别是设备到场后的开箱资料、操作维护说明书、安装指导书等较为散乱的资料的收集归档工作常被不同程度地忽视,结果在调试试生产中遇到问题需要查阅时无法及时提供出来。因此我们认为建立一个较为完善的档案资料室是很重要的基础工作。
2.2生产调试期间组织架构与人力资源安排
一个项目的建成投产需要设计院、土建施工单位、安装公司、许许多多设备厂家以及地方政府等的参与。如何有效整合各方面力量,高效利用各方面的资源优势是调试工作能否顺利进行的关键,我们认为建立一个高效的协调指挥系统至关重要。其职能有:
1)根据具体情况指导制定合理的进度计划并负责指导监督实施,以及完成情况检查总结,确保调试工作有序进行。
2)负责召集调试协调例会及临时专题会议,解决调试工作中所遇见的具体问题.3)负责整个调试过程中人力物力资源的合理调配.明确各自的职责,建立管理网络,制定各种规章制度。
4)结合实际情况组织编写《调试试车方案》、《调试试车技术方案》、《设备润滑制度》、《安全操作规程》以及各岗位的《作业指导书》、《设备运行记录表》等,使调试工作的实施有可靠的技术依据.实践证明将所有参与各方力量进行有效整合,建立健全以下调试协调指挥系统是很必要的:
调试领导小组 生产实施组 质量控制组 机电保全组 后勤保障组 安全保卫组 物资采供组
2.3调试试生产物资准备
调试过程中所发生的各种物资消耗均需由各职能部门提出交物资采供组具体落实.通常一条生产线初次点火试生产所需物资如下(以2500t/d规模为例):
1)石灰石预均化堆场储存合格料18000吨(60%储量)以上.2)粘土,砂岩,粉煤灰等硅铝质原料储备量满足3天以上用量,铁粉满足10天以上用量.3)原煤储备量1500吨以上.4)无热风炉的生产线应当预先摊晒原煤600吨(供无热源情况下开煤磨), 摊晒粘土约300吨(供无热源情况下生料磨低负荷试车用).5)轻质柴油约50吨(如窑燃用无烟煤需增加).6)棉纱400公斤,铁丝,点火棒等工具供点火用.7)常用劳保防护用品及耐火石棉服,防护面罩等现场安全防护用品必须齐全可靠(包括石棉干粉灭火器、消防水车等)。
8)常用设备备件,以及时处理调试过程中出现的小故障.9)常用生产维护用工具及通讯工具.如扳手、手锤、电工三大件、转速表、手提红外线测温仪、振动测定仪、电流表、电压表、清洗材料、油枪、润滑材料、对讲机等。
2.4进厂原燃材料质量检测内容及频度
质量控制工作必须从源头开始抓起,对于进厂的原燃材料应当按下表所列进行质量检测,确保达到设计规范要求.为系统调试工作的顺利进行打下良好的基础.此外在调试进行过程中化验室还应当根据生产需要,完成生产控制所需的补充检测工作(包括生料,熟料,系统不正常时堵料、结皮、结圈、结球样的分析等).2.5原燃材料中有害成份的控制
(1)碱(Na2O+K2O)含量控制
生料中碱(Na2O+K2O)含量过高时,易形成碱富集,进而形成氯化碱(RCL)和硫酸碱(R2SO4)等化合物在预热器内的粘附富集造成预热器堵料。各种碱化合物的熔点见表二。同时碱(Na2O+K2O)含量过高会影响窑的热工制度,料发粘,烧结范围变窄,易结圈,窑内飞砂大,窑皮结构疏松,耐火砖寿命较短。碱含量>1.7%时熟料中游离氧化钙含量大幅增加,安定性不良,水泥需水量增加,急凝,抗折强度下降并出现1天、3天抗压强度略有升高而7天、28天抗压强度明显下降的现象。其原因是在熟料生成过程中,Na2O和K2O可取代CaO参与反应,C2S难以再吸收CaO而形成C3S,从而造成熟料中游离氧化钙含量增加。其对f-CaO的影响
见表三。通常控制要求生料中碱(Na2O+K2O)含量<1.0%,熟料中<1.5%.(3)氯(Cl-)含量的控制
在烧成系统中氯(Cl-)主要以CaCl或氯化碱的形式存在.熔点较低且具有较强的挥发性.系统中存在较高的氯(Cl-)含量将会产生循环富集,进而引起预热器结皮堵塞等故障,因而对原燃料中的氯(Cl-)严格控制.通常控制在<0.015%范围内.(4)MgO含量的控制
熟料中存在适量MgO(≤2%)可降低熟料液相粘度和表面张力,并增加离子迁移率,增加液相量,有利于煅烧且可改善水泥的色泽;有利于C2S和f-CaO在较高的温度下的溶解,并促使C3S加速形成。同时在生产中会造成窑内结长厚窑皮、结圈、结大球等。通常控制熟料中MgO<5%。
(5)f-SiO2燧石含量的控制
是石灰质原料中的有害成份,常以α-石英为主.结构质密,坚硬 耐磨且化学活性极低,不利粉磨和煅烧,一般控制<4%;生产中应当实验测试,根据其f-SiO2结构的不同适当放宽。
第二篇:广西省新型干法水泥生产线
广西省新型干法水泥生产线(截止2008年底)
一、国家重点支持结构调整的60户大型水泥企业
1.全国性大型水泥企业
安徽海螺集团有限责任公司
2.区域性大型水泥企业
广西鱼峰水泥股份有限公司
广西华润水泥控股有限公司
二、新型干法熟料产能发展历程
三、不同规模新型干法生产线熟料产能
四、新型干法生产线熟料产能一览表
广西水泥整体情况
广西2008年水泥产量5111万吨,年增长20.56%。立窑水泥尚有1800万吨。
第三篇:新型干法水泥生产
新型干法水泥生产工艺流程
1、破碎及预均化
(1)水泥生产过程中,很大一部分原料要进行破碎,如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料,开采出来之后的颗粒较大,硬度较高,因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位。(2)原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中,运用科学的堆取料技术,实现原料的初步均化,使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
2、生料制备
水泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料(包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏),据统计,干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60以上,其中生料粉磨占30以上,煤磨占约3,水泥粉磨约占40。因此,合理选择粉磨设备和工艺流程,优化工艺参数,正确操作,控制作业制度,对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
3、生料均化
新型干法水泥生产过程中,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提,生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。
4、预热分解
把生料的预热和部分分解由预热器来完成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。(1)物料分散
换热80在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料,在与高速上升气流的冲击下,物料折转向上随气流运动,同时被分散。(2)气固分离
当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒(排气管)之间的环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下运动,由筒体到锥体,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而向上旋转上升,由排气管排出。(3)预分解
预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道,设燃料喷入装置,使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程,在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行,使入窑生料的分解率提高到90以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内进行;燃料大部分从分解炉内加入,少部分由窑头加入,减轻了窑内煅烧带的热负荷,延长了衬料寿命,有利于生产大型化;由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。
4、水泥熟料的烧成
生料在旋风预热器中完成预热和预分解后,下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。
在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应,生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时,、、等矿物会变成液相,溶解于液相中的 和 进行反应生成大量(熟料)。熟料烧成后,温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度,同时回收高温熟料的显热,提高系统的热效率和熟料质量。
5、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
第四篇:新型干法水泥生产线安全事故类型及规定
新型干法水泥生产线安全事故类型及有关规定
新型干法水泥生产线容易发生事故的时间段包括:调试、点火、检修、故障处理;容易发生事故的区段:高温、高空和设备密集区段;容易发生事故的人:巡检员和临时工。
当今,国家对企业安全生产已经越发高度重视,不允许以人的伤残乃至生命为代价换取社会财富的增加;企业的领导者也越发清醒地认识到,任何工伤事故的发生给企业带来的损失都是惨重的;作为劳动者个体也越发清楚,安全生产是家庭以及本人生活的前提条件。在水泥生产企业,人身安全事故常有发生,尤其是预分解窑生产线,人身安全事故诱发因素较多,除了个别情况属于思想麻痹外,更多情况是属于未掌握新工艺生产特点和安全生产的基本规律所致,因此,要详细了解工艺流程及设备性能并加强安全生产知识的学习,提高安全意识。
操作人员每到现场,应系统地对可能出现的伤害力作出分析,并采取相应的预防措施,即防止任何安全事故于未然
一、伤害类型
1.1防重力伤害
1.1.1防止人体本身作为重物致伤
(1)在高空作业(离工作台面2 m以上)者应无心血管等疾病,配带的安全带应绑紧挂牢在固定建筑物或设备静止部分上;下面应有人监护;雷雨等恶劣天气不得登高作业。
(2)二层以上建筑物的楼层工作面必须有防护栏杆,楼面上不准有未加围护或遮盖的孔洞;事先检查栏杆或孔洞遮盖物的可靠性,再开始工作。
凡因工作需要切断栏杆或搬迁遮盖物时,必须在工作完毕后修复还原,并经安全员验收。对任何高层建筑栏杆不要倚栏休息。
(3)上下楼梯应设扶手栏杆及照明。在楼梯上行走不要跑跳,双手不要插在衣袋内。
(4)在厂区内工作切忌有倒退动作。地面任何沟、井盖板均应盖好。通道上不应有突出地面的钢筋头等物,不应撒有熟料颗粒等易滑物。
(5)在预热器等大型容器内工作时应搭臵满堂脚手架,必要时下设安全网。
(6)夜间需要工作的区域应有足够的照明设施。1.1.2防止重物下落致伤人体
(1)严禁从高空向下抛、扔任何物料,工具及零件均应装在工具袋内,如有特殊情况抛物,必须经安全员批准,并在落下空间设人监护。搭脚手架处应设臵安全网。高层建筑物放臵的任何物品均应臵于不能被碰落的区域。
(2)严禁在无遮挡物的同一立面、不同层高上下同时作业。在篦冷机至预热器全系统内如需同时作业,必须采取隔离措施,杜绝不同工作点之间人、料、工具相通的可能。
(3)在通过任何上方有设备、建筑物的通道前,均应观察是否有物品坠落的可能。
(4)在厂区内行走或工作应佩戴安全帽。
(5)凡集体(二人以上)共同搬运重物等操作时,应明确指挥人统一指挥。
(6)搬运超过100kg以上重物应采用起吊设备。操作起吊应由有起重操
作证的人员进行,使用前应仔细检查电葫芦刹车片及钢丝绳等设施的可靠性,严禁使用已部分损坏的起吊设备。起重物及运转臂下方严禁站人。起吊设备不准超负荷使用。
(7)在窑内筑炉修复工程中,对上方窑皮、耐火砖的可能脱落均应有防护措施。磨机内换衬板等工作时,应严防上方衬板及钢球等下落。
(8)进人立磨前应检查人料溜子,其内不能存有任何物料。
(9)对堆积较高的物料挖掘或倒运时,随时观察高处物料动态。发现有向下滑动的可能时,机械与人员必须提前撤离。
(10)清生料或水泥库作业,进库必须使用软梯,绑扎安全带,检查原扶梯是否可靠。作业时注意上方库(仓)壁,警惕粘结物料塌下的可能,避免被料压住。库内有人时,不能用压缩空气及鼓风机。2.防机械力伤害
人员进入设备后,设备突然转动或人在接近运转的设备与之发生接触时,就会受机械力的刮带、挤压、碰撞、击打等,使人伤害。
1)不准用手或任何工具接触设备备转中的部位,尤其要警惕运转速度较慢的设备。允许运转中检查、润滑、冷却、清洁或调整的设备,均应在设备上静止不动的位臵进行,并要在设备上设臵防止可能接触到运转部位的设施,如安全罩、网等。
(2)工作服、鞋帽必须穿戴整齐,扎袖口、衣口。严防设备将衣服、头发卷入。
(3)对运转部位的检修,特别是窑及磨机等设备内的检修,必须先停机,操作人必须亲自通过正当停电手续切断电源。属中控室可启动的设备,应与中控室联系确认后进行。开机前中控人员必须与现场联系,确认设备内
外均无人受到安全威胁,并在办理停机停电的手续人签字后方可开车。
(4)进入窑、磨、收尘器等设备内检查或检修时,必须两人以上同行,并明确在外监护人。
(5)严禁任何人在无通道处横跨设备,包括皮带机、绞刀等水平输送设备,更严禁在设备盖上行走。横跨设备的通道应是带扶手的跨越梯凳。
(6)同一台设备上下、前后及里外同时检修时,要有统一指挥人,加强联系,互相配合,互不影响。
(7)设备运行中清除堵料,需与中控室联系,不得擅自现场开停车,更不准自行进入设备内部。
(8)检修或检查完的设备必须将相应人孔门、盖等关闭就位紧固后,方能通知开车。
(9)检修过程中即使设备已停止运转,也不可在设备上的任何可转动部位站立或行走。
(10)皮带机旁的操作与清理应在皮带停止后进行,皮带跑偏的调整应在运转时由有经验的操作者进行,对皮带机的安全拉线开关应学会检查和使用。皮带打滑时,严禁脚蹬、手拉、压杆子。
(11)检修某台设备时,严禁站、坐在附近其它设备上,并清楚相关设备开车的可能性。
(12)使用车床、钻床、砂轮及手持式电动工具(冲击钻、水枪、射钉枪、切砖机)等设备时,不得多人同时作业,射出方向不得对准人体。用力均匀,如有异常立即停机,防止绞住工作服、钻手、飞轮等事故发生。运转时不
准用手清除工具上的杂物。
(13)砂轮机床必须使用合格产品,新砂轮装配后应作30min的超速试验。使用前,检查砂轮不得有裂纹;使用时,砂轮转向不准对准人;操作者位于砂轮侧面,不准用于切磨大物件及软物件。不准在砂轮侧面研磨。
(14)使用带手柄的工具(手锤、锉刀、刮刀等),必须事先检查手柄安装是否牢固。
(15)严禁在生产现场,特别是在静止设备、高温设备旁、通道上休息、睡觉。
(16)压力容器的排压阀门应该安全可靠,并应按规定周期检查。
(17)厂内车辆(包括叉车、铲车、起重车等)驾驶员应有驾驶证,速度应低于5 km/h。无论何种原因造成视觉不清时,均不得开车。
3.防电力伤害
当作为导电回路中的导体时,人体就会被电伤。
(1)凡带电作业的操作者,必须具备相应等级的上岗合格证书,并按规定实行‚一人操作,一人监护‛制度。
(2)任何工作人员,在带电设备或线路附近工作时,应与带电体保持一定距离,包括所带工具距离低压不小于0.15m,距离高压不小于0.7m。
(3)一般情况禁止带电作业。需带电作业的特殊情况应经电气主管工程师及安全员签字确认措施可靠后实施。停电后的第一操作是,用可靠试电笔检测证实欲操作位臵已不带电。人工启动设备时,手必须保证干燥,戴好绝缘手套。
(4)遇到临时突然断电时,应立即切断电源开关,避免来电后设备的突然启动。
(5)电气作业者应穿防电绝缘鞋,高压电气柜前应铺绝缘橡胶板。每年应对安全保护用具(安全带、令克棒、高压测试笔)的耐压程度进行一次检验,不合格者必须更换。
(6)高压建筑物必须配臵避雷设施,并应每年定期检查一次接地线路的可靠性,接地电阻不得大于10Q。电气设备外壳的保安接地电阻应小于4 Q。不要在雷雨中室外作业。
(7)严禁随意更换各设备电气柜的安全保险电流等级,严禁随意乱接电源线及私用电器设备,更严禁短接。
(8)电焊机地线不得随意搭接在油管、电缆线管及钢丝绳等处,车间应设臵专用地线,电焊线缆接头不得外露。电焊机应臵于干燥地带。
(9)所有电器柜、室均应在操作完毕后关门;闸盒必须上盖。
(10)在窑内、磨机内等金属设备内作业时,临时照明均应该用24 V或36 V安全电压。电源临时电缆不得有漏电处,用完拆除收回。
(11)电收尘器在运行时不得打开任何人孔门,身体与高压部位要保持1.5 m以上距离。检查前应做好停电、放电工作。
(12)使用手持电动工具,必须装接漏电保护器。电线必须是胶皮软线,不得有漏电。操作者应戴绝缘手套及绝缘防护用品。
(13)任何设备变动、技术改造不得使用临时线,均应按正式接线要求架设电源线路。
4.防止热力伤害
(1)处理预热器堵塞作业时,要穿戴专用完好的防护用品,通知中控操
作员保持系统负压,插入吹管后方能通风、通水,人站在上风口,系统上下不得同时作业。
(2)欲在窑内及篦冷机内检查作业时,应待温度冷至40℃以下(包括进磨机等其它设备内),并确认预热器内已无任何存料后方能进入。人工处理篦冷机大块时,应停止破碎机运转,必要时应止料,并将各级预热器闪动阀锁住,切断空气炮风源。
(3)烟煤、煤粉不得长期存放,长期(2 d以上)停窑前应将煤粉仓用空,非计划停窑应定时向煤粉仓内喷C02或加盖生料粉,定时监视煤粉仓温度变化,收尘器及各处死角不允许有煤粉堆存,溢出设备外的煤粉应尽快清理干净。为灭火用的CO2气瓶应保持有最低存量。严禁在原煤堆上行走。
(4)控制煤粉磨机出口温度夏季<65℃,冬季<70℃。
(5)窑头点火投料期间不要靠近窑头观察,避免窑内返火。
(6)进入立磨前应切断窑废气进入通道。
(7)不要踩踏地面上撒落出的生料、熟料、煤粉等物,对有撒落物料的现场应尽快拦护并清理。
(8)严禁在易燃物的容器(煤粉仓、油罐等)及密闭容器上进行焊接,焊接工作区域内严禁有易燃物品。不要立即用手抓拿电焊或气割后的物件及处理堵塞中刚用过的工具。
(9)气割用的氧气瓶与乙炔瓶,瓶身不得有油,不得摔放,相互间摆放距离应大于5m,乙炔瓶应立放,不得在阳光下曝晒。
(10)车间内的灭火器具及高压水管应完好可用。
(11)柴油罐、稀油站、煤粉仓、变压器、油罐设施等附近应严防火源,严禁吸烟,油管不得有任何泄漏。高温设备附近不准放臵易燃品和晾晒衣物。
(12)严防电气设备线路的短路,任何开关盒接点螺丝应拧紧。
(13)锅炉应由持证人员操作,水位计、排气阀等应可靠,并按规定周检。
5.防止化学力伤害
人员呼吸到有害气体或呼吸受到障碍,或人体
接触到有腐蚀性物体,或放射性物质照射,都会受 到这类难以预料的化学力所伤害。
(1)窑点火时,操作员要严格控制风、煤的配 比,确保煤粉的燃烧完全。窑尾烟囱不应有黑烟。现场人员应远离窑尾等区域,尤其不要在不通风处 停留,进入不通风区域工作时,应先强行通风。
(2)强酸、强碱等化学试剂应有专用库房及位臵,远离其它物品。采用搬运工具搬运,应防摔倒。
(3)对用放射性原理的计量检测仪表(如核子 秤、Y一分析仪等)不要随意搬动,检修时人员不要对准放射孔,拆除时应交专业公司处理。
6.防止风力伤害
超过一定强度的自然界风力,以及设备制造的 风力,甚至人为制造的风力都可以直接或通过被作 用的物体间接施加到人体上,使人受到伤害。
(1)4级以上的风力,应停止高空作业,在高层 作业时要注意风向对物料的作用。
(2)对易被风刮落的物体,尤其是高处的铁皮、三合板等物应有牢固的绑紧措施。
(3)在风将粉尘刮起,严重遮挡视线时,不得进行各种作业及行走。
(4)清理电焊药皮时,不要用嘴吹。
(5)进入有空气炮的设备容器内工作之前,应先切断电源、风源,放尽压缩空气。
7.防止磁力伤害
在磁铁器附近操作时不要随身携带金属物件,不要佩带手表、手机等物。
二、水泥行业中易发生的工伤事故
与其它任何行业一样,水泥行业在安全生产方面自有其特殊性,它们应当成为安全防护工作的重点。
2.1高粉尘浓度对人体的危害
水泥行业给人们的印象往往是尘土飞扬,随着国家对粉尘治理的重视及收尘技术的进步,水泥厂已经向着文明清洁的环境发展,但工人在具体操作中还是有遇到高浓度粉尘的可能,如设备检修时,特别是收尘器的检修,以及在无组织排放的区域工作,都会有粉尘污染操作人员的可能,此时操作人员应佩带防尘口罩或面具。
2.2有爆炸放炮危险的环境场所
(1)生产水泥的资源来自于矿山,矿山采石离不开炸药爆破,爆破不但存在炸药爆炸瞬间的危险还存在爆炸后飞起石块产生砸人砸物的危险。因此,对雷管、炸药的存放使用及放炮时的警戒等均应严格遵守有关规程。
(2)窑点火初期煤粉的不完全燃烧爆炸。
(3电收尘器内如果存有煤粉或大量CO气体时,会引发爆炸。
(4)煤粉磨制中积存煤粉的任何部位都存在爆炸隐患。
2.3高温作业易造成的事故
煅烧熟料要经过1 400℃以上的高温,所以从窑的系统中逸出的任何物料及气体都可能在百度以上。在正常运行时,它们不会对操作巡检人员形成威胁,但遇到需要人为排除故障时,就要防止物料及气流从系统中逸出伤人。
三、新型干法工艺中易发生的工伤事故 3.1容易发生事故的时间段 3.1.1调试时段
(1)此时施工并未结束,有些不影响点火的施工还在抓紧进行,甚至某些安全设施,如楼梯栏杆都未安装齐全,有些预留孔洞没有遮盖,设备的安全护罩尚未就位等。
(2)参加现场调试的单位较多,设计、土建、安装、设备制造、监理等单位人员都在现场,而且这些人员彼此互不相识、熟悉,如果没有现场的得力指挥,难免会出现误操作、误伤害。
(3)新型干法生产线的技术含量相对较高,要求新组建的人员训练有素,但事实上很多工人并未受到严格的岗前培训,成为重大安全隐患。
(4)对于刚安装的新设备,会有各种想象不到的异常情况发生,既可是设备制造原因,也可是安装质量原因,没有调试经验时,难免会出现意外。3.1.2点火时段
(1)由于窑外分解窑的系统较大,又是两处先后点火,最大的安全隐患就是操作不当时煤粉的不完全燃烧,系统内聚集未燃烧煤粉的死角较多,富集到一定浓度就会爆炸。此时也会产生大量CO,它们的溢出会使周围人
员中毒。
(2)投料时,如果操作不当,预热器系统集聚的料会造成窜料,热料窜出甚至会伤及在窑前与篦冷机前的人员。3.1.3检修时段
(1)各工种需要交叉作业时,之间的配合显得异常重要,这是因为从预热器塔架顶端直到篦冷机出口,窑外分解窑的系统内都是相通的。尽管事先可做好计划,但检修过程是动态变化的,安全措施需要不断调整和联系,稍有疏忽就会造成相互伤害。
(2)检修工作大多是人工体力劳动,其中很多是无规律活动,尤其新型干法生产线平时定员较少,检修时雇用临时工较多,他们受到的安全培训不足,缺乏自我保护及关照周围人员的经验。
(3)新型干法生产线的规模大、效率高,为了追求经济效益,缩短检修时间,往往将制定的计划一再提前,规定的安全措施和程序易被忽视。3.1.4故障处理时段
(1)新型干法工艺的设备密集,相互关联程度高,运转过程中突然发生故障,如果组织不及时不准确,会有顾此失彼、引发事故的可能。
(2)对于预分解窑,有些故障的排除本身就具有一定的风险,如预热器堵塞、篦冷机内堆‘雪人’等,对没有经验、培训不足的人就成为冒险,甚至有些单位的现场指挥者也无经验,从而对人造成伤害。3.1.5夜班巡检时段
由于夜晚人员容易疲劳,有工人甚至躲在现场不被注意的位臵睡觉。另外,不少场所的照明不足。这些都是易发事故的重要诱因。3.2容易发生事故的区段
3.2.1高温区段
窑外分解炉是高温煅烧熟料的核心设备,由于它有由若干旋风筒组成的预热器系统,每个旋风筒都有堵塞的可能,堵塞的物料一旦捅开,就会有塌料及反风等现象出现。另外,因生料磨机及煤磨磨机利用它的余热,热风系统更为复杂。3.2.2高空区段
新型干法生产线中的窑尾预热器的塔架、增湿塔、立磨、收尘器及磨机的选粉机系统,甚至高大的库顶,都是数十米以上的高层建筑物。它不但增加了高空作业的风险,而且对在建筑物下方的工作人员也存在威胁。3.2.3设备密集区段
由于新型干法生产线的大多数设备都由中控室DCS系统统一启动和关停。而且考虑余热利用,输送线路要短近,使设备布局非常密集。因此,设备开停时要与现场人员紧密配合,不能有丝毫的松懈马虎。虽然现场开关可以转换,紧急停车可以打到现场操作,但若配合不当,危险很大。3.3容易发生事故的人群及工种
(1)巡检人员是经常处在现场的工种,对他们的要求较高,不但要熟悉所有设备的正常与异常状态,而且要掌握一些简单的处理方法。在巡检中还要善于与中控操作员相互沟通与协调。稍有疏忽就会发生事故。
(2)临时工是在特殊情况下生产线定员配臵不足时的劳动力补充,由于多为简单性劳动,得不到充分的安全教育,对现场的生产环境又不熟悉,这是他们成为事故高发群体的重要原因。
第五篇:新型干法水泥生产线回转窑操作技术
悬浮预热窑外分解技术---中控室窑操作员操作技术 窑操作员现场看火的具体要求
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。
2预热器系统的调节
2.1 撒料板角度的调节
撒料板一般都置于旋风筒下料管的底部。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落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,使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是在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大差别,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多数在20℃左右,出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料撒开程度的好坏,决定了生料受热面积的大小,直接影响换热效率。撒料板角度的太小,物料分散效果不好。反之,极易被烧坏,而且大股物料下塌时,由于管路截面积较小,容易产生堵塞。所以生产调试期间应反复调整其角度。与此同时,注意观察各级旋风筒进出口温差,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
预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀。一般情况下,排灰阀摆动的频率越高,进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀,气流短路的可能性就越小。排灰阀摆动的灵活程度主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重。根据经验,排灰阀平衡杆的位置应在水平线以下,并与水平线之间的夹角小于30。有人作过计算,最好能调到150左右。因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小,而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。力矩增大,阀
板复位所需时间缩短,排灰阀摆动的灵活程度可以提高。至于配重,应在冷态时初调,调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来,一松手平衡杆就复位。热态时,只需对个别排灰阀作微量调整即可。
2.3 压缩空气防堵吹扫装置吹扫时间的调整
预热器系统中,每级旋风筒根据其位置、内部温度和物料性能的不同,在锥体一般都设有1~3圈压缩空气防堵吹扫装置。空气压力一般控制在0.6—0.8MPa。系统正常运行时,由计算机定时进行自动吹扫。吹扫时间可以根据需要人为设定。一般为每隔20min左右,整个系统自动轮流吹扫一遍。每级旋风筒吹扫3—5s。当预热器系统压力波动较大或频繁出现塌料等异常情况时,随时可以缩短吹扫时间间隔,甚至可以定在某一级旋风筒上进行较长时间的连续吹扫。当然无异常情况,不应采取这种吹扫方法。因为吹人大量冷空气将会破坏系统正常的热工制度,降低热效率,增加系统热耗。新窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法
新窑耐火衬料烘干结束后,一般可以继续升温进行投料运行。但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动较大,升温速率太高,则最好将其熄火,待冷却后进行系统内部检查。如果发现耐火衬料大面积剥落,则必须进行修补,甚至更换。
3.1窑头点火升温 3.1.1 窑头点火
现代化的预分解窑,窑头都采用三风道或四风道燃烧器,喷嘴中心都设有点火装置。新窑第一次挂窑皮,最好使用轻柴油点火。因为这样点火,油煤混合燃烧,用煤量少,火焰温度高,煤粉燃尽率也高。如果用木材点火,火焰温度低,初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧。煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降。而且木材燃烧后留下大量木灰,这些煤灰和木灰在高温作用下被烧融,粘挂在耐火砖表面,不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮。
窑头点火一般用浸油的棉纱包绑在点火棒上,点燃后置于喷嘴前下方,随后即刻喷油。待窑内温度稍高一些后开始喷人少量煤粉。在火焰稳定、棉纱包也快烧尽时,抽出点火棒。以后随着用煤量的增加,火焰稳定程度的提高,逐渐减少轻柴油的喷人量,直至全部取消。在此期间,窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升。在RSP型分解炉上,为使RSP分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧,窑头点火前应将2个C4旋风筒排灰阀杆吊起。这样,窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管人C4旋风筒,对涡流分解室起到预热升温的作用。
3.1.2 升温曲线和转窑制度
系统从冷态窑点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、C5出口温度和C1出口温度以及不同温度段的转窑制度。当窑点火升温约达24h以后,即窑尾废气温度约为750—800℃时,启动生料喂料系统,向窑内喂入5%左右的设计喂料量,为挂好窑皮创造条件。3.2 投料挂窑皮
当预热器系统充分预热,窑尾温度达950℃左右,这时分解炉涡流分解室温度可达650—700℃,窑头火砖开始发亮发白时,早先喂人的几吨生料也即将
进入烧成带。这时,窑头留火待料,保持烧成带有足够高的温度,并将吊起的2个C4排灰阀复原。三次风管阀门开至10%左右,打开涡流燃烧室和分解室阀门,开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当C1出口温度达400—450℃时,打开置于C1出口至高温风机废气管道上的冷风阀,掺人冷风调节废气温度,保护高温风机。待C5出口温度达900℃时,适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30%-40%。喂料后逐渐关闭冷风阀,适当加大喂煤量和系统排风量,窑以较低的转速(如0.3—0.6r/min)连续运转并开始挂窑皮。当系统比较正常,分解炉温度稳定后,就可以撤除点火喷油嘴。如果系统烧无烟煤,则应适当延长点火喷嘴的使用时间,但油量可以减少,以对无烟煤起助燃作用。
挂好窑皮是延长烧成带火砖寿命,提高回转窑运转率的重要环节。其关键是掌握火候,待生料到达烧成带时及时调整燃料量和窑速,确保稳定的烧成带温度。窑速与喂料量相适应,使粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变。温度太高,挂上的窑皮易被烧垮,生料易烧流,在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖;温度突然降低会跑生料,形成疏松夹心窑皮,极易塌落,影响窑皮质量。
挂窑皮时间,一般约需3—4个班。窑皮挂到一定程度以后,生料喂料量可以3-5t/h的速度增加,直至100%的设计能力。窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。3.3 冷却机的操作
1)挂窑皮初期,窑产量很低。待熟料开始人冷却机时再启动篦床。但篦速一定要慢,使熟料在篦床上均匀散开,并保持一定的料层厚度。2)以设定冷却风量为依据,使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大,否则吹穿料层,造成短路。
3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象。漏风严重时,可暂时停拉链机,使机内积攒一定量的细料,以提高料封效果。
4)操作中如发现篦板翘起或脱落,要及时处理,严防篦板掉入熟料破碎机,造成严重事故。
3.4 三次风管阀门的调节 1)分解炉点火时,三次风温度很低。因此打开电动高温蝶阀时,宜小且缓慢,以避免涡流分解室温度骤降给点火带来困难。
2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度,以满足它们所在位置管道阻力的差异。当生料喂料量达设计产量的80%左右时,使总阀门开度达70%-100%。
3.5 系统温度的控制
从投料挂窑皮到窑产量达设计能力之前,烧成系统热耗一般都相对较高。因此系统温度可比正常值偏高控制: 1)窑尾温度:1000-1050℃;
2)分解炉混合室出口温度:900℃; 3)C1出口废气温度:350—400℃。3.6 废气处理系统的操作
1)系统投料之前,一般增湿塔不喷水,但出口废气温度应≤250℃,以免损坏电除尘器的极板和壳体。
2)增湿塔投入运行后,注意塔底窑灰水分,严防湿底。
3)待烧成系统热工制度基本稳定后,电除尘器才能投入运行,并控制电除尘器
人口废气CO含量在允许范围以内。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。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。由于预分解窑入窑生料CaC03分解率已高达90%左右,所以一般外流风风速应适当提高,这样可以控制烧成带稍长一点,以利于高硅酸率料子的预烧和细小均齐熟料颗粒的形成。如需缩短火焰使高温带集中一些或煤质较差,燃烧速度较慢时,则可以适当加大内流风,减少外流风;如果煤质较好或窑皮太薄,窑简体表面温度偏高,需要拉长火焰,则应加大外流风,减少内流风。但是外流风风量过大时容易造成火焰太长,产生过长的浮窑皮,容易结后圈,窑尾温度也会超高;内流风风量过大,容易造成火焰粗短、发散,不仅窑皮易被烧蚀,顶火逼烧还容易产生熟料结粒粗大并出现黄心熟料。
目前国内大中型预分解窑生产线大多设有中央控制室。操作员在中控室操作时主要观察彩色的CRT上显示带有当前生产工况数据的模拟流程图。但火焰颜色,实际烧成温度、窑内结圈和窑皮等情况在电视屏幕上一般看不清楚,所以最好还应该经常到窑头进行现场观察。
在实际操作中,假如发现烧成带物料发粘,带起高度比较高,物料翻滚不灵活,有时出现饼状物料,这说明窑内温度太高了。这时应适当减少窑头用煤量,同时适当减少内流风,加大外流风使火焰伸长,缓解窑内太高的温度。
若发现窑内物料带起高度很低并顺着耐火砖表面滑落,物料发散没有粘性,颗粒细小,熟料fCaO高,则说明烧成带温度过低,应加大窑头用煤量,同时加大内流风,相应减少外流风,使火焰缩短,烧成带相对集中,提高烧成带温度,使熟料结粒趋于正常。
假如发现烧成带窑简体局部温度过高或窑皮大量脱落,则说明烧成温度不稳定,火焰形状不好,火焰发散冲刷窑皮及火砖。这时应减少甚至关闭内流风,减少窑头用煤量,加大外流风,使火焰伸长或者移动喷煤管,改变火点位置,重新补挂窑皮,使烧成状况恢复正常。
总之,窑内火焰温度、火焰形状要勤观察勤调整,以满足实际生产的需要。篦式冷却机的操作和调整
篦式冷却机的操作目标是要提高其冷却效率,降低出冷却机的熟料温度,提高热回收效率和延长篦板的使用寿命。操作时,可通过调整篦床运行速度,保持篦板上料层厚度,合理调整篦式冷却机的高压、中压风机的风量,以得利于提高二、三次风温度。当床上料层较厚时,应加快床运行速度,开大高压风机的风门,使进入冷却机的高温熟料始终处于松动状态。并适当关小中压风机的风门,以减少冷却机的废气量;当析上料层较薄时,较低的风压就能克服料层阻力而吹透熟料层。因此,这时可适当减慢床运行速度,关小高压风机风门,适当开大中压风机风门,以利于提高冷却效率。增湿塔的调节和控制
增湿塔的作用是对出预热器的含尘废气进行增湿降温,降低废气中粉尘的比电阻值,提高电除尘器的除尘效率。
对于带五级预热器的系统来说,生产正常操作情况下,C1出口废气温度为320~350℃,出增湿塔气体温度一般控制在120—150℃,这时废气中粉尘的比电阻可降至1010Ωcm以下。满足这一要求的单位熟料喷水量为0.18—0.22t/t。实际生产操作中,增湿塔的调节和控制,不仅要控制喷水量,还要经常检查喷嘴的雾化情况,这项工作经常被忽视,所以螺旋输送机常被堵死,给操作带来困难。
一般情况下,在窑点火升温或窑停止喂料期间,增湿塔不喷水,也不必开电除尘器。因为此时系统中粉尘量不大,更重要的是在上述2种情况下,燃煤燃烧不稳定,化学不完全燃烧产生CO浓度比较高,不利于电除尘器的安全运行。假如这时预热器出口废气温度超高,则可以打开冷风阀以保护高温风机和电除尘器极板。但投料后,当预热器出口废气温度达300℃以上时,增湿塔应该投入运行,对预热器废气进行增湿降温。煤粉细度的控制原则
关于煤粉细度,各水泥厂都有自己的控制指标。它主要取决于燃煤的种类和质量。煤种不同,煤粉质量不同,煤粉的燃烧温度、燃烧所产生的废气量也是不同的。对正常运行中的回转窑来说,在燃烧温度和系统通风量基本稳定的情况下,煤粉的燃烧速度与煤粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关。绝大多数水泥厂,水分一般都控制在1.0%左右。所以挥发分含量越高,细度越细,煤粉越容易
燃烧。当水泥厂选定某矿点的原煤作为烧成用煤后,挥发分、灰分基本固定的情况下,只有改变煤粉细度才能满足特定的燃烧工艺要求。然而煤粉磨得过细,不仅增加能耗,还容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此选定符合本厂需要的煤粉细度,对稳定烧成系统的热工制度,提高熟料产质量和降低热耗都是非常重要的。下面介绍几个根据煤粉挥发分和灰分含量来确定煤粉细度的经验公式: 1)用烟煤
对预分解窑来说,目前国内外水泥厂都采用三风道或四风道燃烧器。由于它们的特殊性能,煤粉细度可以适当放宽。简单地说,当煤粉灰分<20%时,煤粉细度应为挥发分含量的0.5-1.0倍;当灰分高达40%左右时,细度应为挥发分含量的0.5倍以下。
国内某水泥厂用过优质煤也用过劣质煤。根据该厂多年的生产实践,总结出经验公式如下:
R=0.15*(V+C)/(A+W)*V 另一个厂则用如下经验公式: R=(1—0.01A—0.0011Ⅳ)X0.5V 式中:
R-----90um筛筛余,%;
V、C、A、W——分别代表人窑和分解炉煤粉的挥发分、固定碳、灰分和水分,%。下同。2)用无烟煤
①伯力鸠斯公司介绍烧无烟煤时煤粉细度经验公式:
R≤·27 x*V/C
②国外某公司的研究成果经验公式:
R≤(0.5—0.6)*V ③天津水泥工业设计研究院烧无烟煤煤粉细度经验公式: R=V/2—(0.5—1.0)必须指出,许多水泥厂对煤粉水分控制不够重视,认为煤粉中的水分能增加火焰的亮度,有利于烧成带的辐射传热。但是煤粉水分高了,煤粉松散度差,煤粉颗粒易粘结使其细度变粗,影响煤粉的燃烧速度和燃尽率;煤粉仓也容易起拱,影响喂煤的均匀性。生产实践证明,人窑煤粉水分控制≤1.0%对水泥生产和操作都是有利的。预分解窑的操作特点
9.1 烧成带较长,窑速很快
预分解窑烧成带的长度约为窑简体直径的5.0—5.5倍,较其它窑型都长。又由于人窑生料CaC03分解率一般高达90%左右,因此窑内物料预烧好,化学反应速度加快,所以出现窜料的可能性减少,这为提高窑速创造了良好条件。正常情况下窑速一般控制在3.0r/min左右。由于窑速快,窑内料层薄,物料填充率只有7%左右,而且来料比较均匀。所以熟悉预分解窑的窑操作员普遍反映,这种窑料子好烧,好控制,好操作。但是必须指出,我国绝大多数的预分解窑,包括早期建成甚至在建的,其L/D为15—16,与预热器窑基本相当。这使出分解带后的生料温度升到1250℃所需时间为预热器窑的近3倍,约15min左右。这样,使得已形成的C2S和CaO矿物晶体在较长的过渡带内长大,活性降低,不
利于C,S的形成。为了解决这个问题,德国洪堡公司开发了L/D=10的短窑(我国新疆水泥厂4号窑中4.0m*43m就是这种窑型)。窑简体的缩短,使过渡带也相应缩短,生料通过过渡带的时间约为6min。这样刚形成的C2S和刚分解出来的CaO活性很高,有利于C3S的形成和熟料产质量的提高。
由于三通道尤其是四通道燃烧器的广泛应用以及碱性耐火砖质量的提高,为进一步提高烧成温度创造了条件。窑速也由3.0r/min提高到3.5r/min左右,最高已达4.0r/min,使物料在窑内停留时间相应缩短,从而提高了出过渡带矿物的活性。烧成温度的提高和窑速的加快,也促进了C3S矿物的形成速率。而第三代空气梁式篦冷机的广泛应用,使出窑熟料得到急速淬冷,冷却机热回收效率已达73%以上。所有这些使我国预分解窑的产质量都有很大提高,燃料消耗大大降低,3000t/d以上规模的预分解窑熟料热耗已接近3000kJ/kg。其热工参数和技术经济指标已达到国际先进水平。9.2 黑影远离窑头
由于入窑生料CaCO3,分解率很高,窑内分解带大大缩短,过渡带尤其是烧成带相应延长,物料窜流性小,一般窑头看不到生料黑影。因此看火操作时必须以观察火焰、窑皮、熟料颜色、亮度、结粒大小、带料高度、升重以及窑的传动电流为主。必须指出,因为窑速快,物料在窑内停留时间只有25min左右,所以窑操作员必须勤观察,细调整,否则跑生料的现象也是经常发生的。9.3 冷却带短,易结前圈
预分解窑冷却带一般都很短,有的根本没有冷却带。出窑熟料温度高达1 300℃以上,这时熟料中的液相量仍未完全消失,所以极易产生前结圈。9.4 黑火头短,火力集中
三通道或四通道燃烧器能使风、煤得到充分混合。所以煤粉燃烧速度快,火焰形状也较为活泼,内流风、外流风比例调节方便,比较容易获得适合工艺煅 烧要求的黑火头短、火力集中的火焰形状。9.5 要求操作员有较高的素质
预分解窑人窑生料CaC03有90%左右已经分解,所以生料从分解带到过渡带温度变化缓慢,物料预烧好,进入烧成带的料流就比较稳定。但由于预分解窑系统有预热器、分解炉和窑3部分,窑速快,生料运动速度就快,系统中若出现任何干扰因素,窑内热工制度就会迅速发生变化。所以操作员一定要前后兼顾,全面了解系统的情况,对各种参数的变化要有预见性。发现问题,预先小动用煤量,尽可能少动或不动窑速和喂料量,以避免系统热工制度的急剧变化,要做到勤观察、小动作,及时发现问题,及时排除。预分解窑风、煤、料和窑速的合理控制
操作好预分解窑,风、煤、料和窑速的合理匹配是至关重要的。喂多少料,需要烧多少煤,也就决定了系统排风量。根据窑内物料的煅烧状况,窑速该打多 快,窑操作员必须随时做到心中有数。10.1 窑和分解炉风量的合理分配
窑和分解炉用风量的分配是通过窑尾缩口和三次风管阀门开度来实现的。正常生产情况下,一般控制氧含量在窑尾为1%左右,在炉出口为3%左右。如果窑尾O:含量偏高,说明窑内通风量偏大。其现象是窑头窑尾负压比较大,窑内火焰较长,窑尾温度较高,分解炉用煤量增加时炉温上不去,而且还有所下降。出现这种情况,在喂料量不变的情况下,应关小窑尾缩口闸板开度(当三次风管
阀门开度较小时也可开大三次风阀门,以增加分解炉燃烧空气量,也有利于降低系统阻力)。与此同时,相应增加分解炉用煤量,以利于提高人窑生料CaCO3分解率。如果窑尾O2含量偏低,窑头负压小,窑头加煤温度上不去,说明窑内用风量小,炉内用风量大。这时应适当关小三次风管阀门开度。需要时增加窑用煤量,减小分解炉用煤量。
10.2 窑和分解炉用煤分配比例
分解炉的用煤量主要是根据人窑生料分解率、C5和C1出口气体温度来进行调节的。如果风量分配合理,但分解炉温度低,人窑生料分解率低,C5和C1出 口气体温度低,说明分解炉用煤量过少。如果分解炉用煤量过多,则预分解系统温度偏高,热耗增加,甚至出现分解炉内煤粉燃尽率低,煤粉到C5内继续燃烧,致使在预分解系统产生结皮或堵塞。
窑用煤量的大小主要是根据生料喂料量、人窑生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO来确定的。用煤量偏少,烧成带温度会偏低,生料烧不熟,熟料升重低,fCaO高;用煤量过多,窑尾废气带人分解炉热量过高,势必减少分解炉用煤量,致使人窑生料分解率降低,分解炉不能发挥应有的作用,同时窑的热负荷高,耐火砖寿命短,窑运转率就低,从而降低回转窑的生产能力。
窑/炉用煤比例取决于窑的转速、L/D及燃料的特性等。一般情况下,控制在(40%~45%):(60%—55%)比较理想。生产规模越大,分解炉用煤量也应按 高比例控制。
10.3 窑速和窑喂料量成正比关系
回转窑的窑速随喂料量的增加而逐渐加快。当系统正常运行时,窑速一般应控制在3.0r/min,不过近年来又有提高的趋势,最高已达4.0r/min,这是预分解窑的重要特性之一。窑速快,窑内料层薄,生料与热气体之间的热交换好,物料受热均匀,进入烧成带的物料预烧好。如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料,窑内热工制度稍有变化,增加一点喂煤量,系统很快就能恢复正常;假如窑速太慢,窑内物料层就厚,物料与热气体热交换差,预烧不好,生料黑影就会逼近窑头,窑内热工制度稍有变化,极易跑生料。这时即使增加喂煤量,由于窑内料层厚,烧成带温度回升也很缓慢,容易出现短火焰逼烧,产生黄心料,熟料fCaO也高。同时大量未燃尽的煤粉落人料层造成不完全燃烧,还容易出现大蛋或结圈。10.4 风、煤、料和窑速合理匹配是烧成系统操作的关键
窑和分解炉用煤量取决于生料喂料量。系统风量取决于用煤量。窑速与喂料量同步,更取决于窑内物料的煅烧状况。所以风、煤、料和窑速既相互关联,又互相制约。对于一定的喂料量,煤少了,物料预烧不好,烧成带温度提不起来,容易跑生料;煤多了,系统温度太高,物料易被过烧,窑内容易产生结圈、结蛋,预热器系统容易形成结皮和堵塞;风少了,煤粉燃烧不完全,系统温度低。在这种情况下再多加煤,温度还是提不起来,CO含量增加,还原气氛下使Fe203变成FeO,产生黄心熟料。在风、煤、料一定的情况下,窑速太快生料黑影就逼近窑头,易跑生料;窑速太慢,则窑内料层厚,生料预烧不好,容易产生短火急烧形成黄心熟料,熟料fCaO含量高。
由此可见,风、煤、料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统的热工制度、提高窑的快转率和系统的运转率,使窑产量高、熟料质量好及煤粉消耗少的关键所在。应尽快跳过低产量的塌料危险区
预分解窑生产工艺的最大特点之一是约60%的燃料量在分解炉内燃烧。一般人窑生料温度可达830~850℃,分解率达90%以上。这就为快转窑、薄料层、较长火焰煅烧熟料创造有利条件。因此,在窑皮较完整的情况下,窑开始喂料的起点值应该比较高,一般不低于设计产量的60%。以后逐步增加喂料量,但应尽量避免拖延低喂料量的运行时间。在喂料量逐渐增加的阶段,关键要掌握好风、煤、料和窑速之间的关系。操作步骤应该是先提风后加煤,先提窑速再加料。初期加料幅度可适当大些,喂料量达80%以后适当减缓。加料期间,只要系统的热工参数在合理范围的上限,尽管大胆操作。这样即使规模很大的预分解窑,达到100%的设计喂料量只需约1h。一般情况下,喂料量加至设计值80%以上,窑运行就比较稳定了。我们操作过大到3200t/d,小到360t/d规模的预分解窑,在窑皮正常的情况下,从开始喂料到最高产量,一般都能在1h以内完成。如果说80%以下喂料量为塌料的危险区,那么喂料量从60%增加到80%,只需要十几分钟的时间,以后窑况就趋于稳定。这是因为预分解系统中料量已达到一定浓度,料流顺畅,旋风筒锥体出料口、排灰阀和下料管内随时都有大量生料通过,对上述部位的外漏风和内漏风都能起到抑制作用,因此很少塌料。即使有也是小股生料,对操作运行没有太大影响。所以人们都说,操作预分解窑窑产量越高越容易操作就是这个道理。窑内结大蛋的原因及其相应措施
12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低
配料方案中A1203、Fe203,含量高,SiO2含量低是形成窑内结蛋的前提条件之一。所以国内外绝大多数预分解窑都控制A1203,+Fe203<9%,液相量24%左右,Si02>22%,n>2.50。12.2 有害成分的影响 分析结果表明,结皮或结蛋料中有害成分明显高于相应人窑生料中的含量。因为有害成分能促进中间相特征矿物的形成,而其就是形成结蛋结皮的特征矿物,如钙明矾石(2CaS04·K2S04),硅方解石(2C2S·CaC03)等。有害成分越多、它们的挥发率越高,系统中富集程度越高,特征矿物生成的机会也越多,窑内出现结蛋的可能性就越大。所以目前国内外预分解窑一般都控制人窑生料中R20<1.0%,Cl—<0.015%,灼烧基硫碱克分子比控制在0.5~1.0;燃料中控制S03<3.0%。12.3 看火操作和煤粉细度对窑内结蛋的影响
在回转窑操作中,风、煤调配不当有时是很难避免的。当窑内通风不良时,就会造成煤粉不完全燃烧,煤粉跑到窑后去烧,煤灰不均匀地掺人生料,火焰过长,窑后温度过高,液相提前出现,容易在窑内结蛋。另外,煤粉细度、灰分和煤灰熔点温度的高低也都会影响回转窑的操作。煤粉粗、灰分高,容易引起煤灰与生料混合不均匀。当窑尾温度过高时,窑后物料出现不均匀的局部熔融,成为形成结蛋的核心,然后在窑内越滚越大形成大蛋。
12.4 开、停窑越频繁,喂料喂煤不稳定,系统塌料越严重,窑内热工制度波动越大,窑内越容易结大蛋。
综上所述,为避免或减少窑内结大蛋的问题,理化中心应该合理调整熟料率值,严格控制人窑生料的有害成分和煤粉质量,提高人窑生料的均匀性。窑操作员应该精心操作,把握好风、煤、料和窑速的合理匹配,稳定烧成系统的热工
制度,这样窑内结大蛋的问题是可以避免的。结圈形成的原因、预防措施和处理方法
13.1 结圈形成的原因
当窑内物料温度达到1 200℃左右时就出现液相,随着温度的升高,液相粘度变小,液相量增加。暴露在热气流中的窑衬温度始终高于窑内物料温度。当它被料层覆盖时,温度突然下降,加之窑简体表面散热损失,液相在窑衬上凝固下来,形成新的窑皮。窑继续运转,窑皮又暴露在高温的热气流中被烧熔而掉落下来。当它再次被物料覆盖,液相又凝固下来,如此周而复始。假如这个过程达到平衡,窑皮就不会增厚,这属正常状态。如果粘挂上去的多,掉落下来的少,窑皮就增厚。反之则变薄。当窑皮增厚达一定程度就形成结圈。形成结圈的原因主要有如下几点:
13.1.1 入窑生料成分波动大,喂料量不稳定
实际生产过程中,窑操作员最头疼的事是人窑生料成分波动太大和料量不稳定。窑内物料时而难烧时而好烧或时多时少,遇到高KH料时,窑内物料松散,不易烧结,窑头感到“吃火”,熟料fCaO高,或遇到料量多时都迫使操作员加煤提高烧成温度,有时还要降低窑速;遇到低KH料或料量少时,窑操作上不能及时调整,烧成带温度偏高,物料过烧发粘,稍有不慎就形成长厚窑皮,进而产生熟料圈。
13.1.2 有害成分的影响
分析结圈料可以知道,CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低,而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煅烧过程中先后分解、气化和挥发,在温度较低的窑尾凝聚粘附在生料颗粒表面,随生料一起人窑,容易在窑后部结成硫碱圈。在人窑生料中,当MgO和R20都偏高时,R20在MgO引起结圈过程中充当“媒介”作用形成镁碱圈。根据许多水泥厂的操作经验,当熟料中MgO>4.8%时,能使熟料液相量大量增加,液相粘度下降,熟料烧结范围变窄,窑皮增长,浮窑皮增厚。有的水泥厂虽然熟料中MgO<4.0%,但由于R20的助熔作用,使熟料在某一特定温度或在窑某一特定位置液相量陡然大量增加,粘度大幅度降低,迅速在该温度区域或窑某一位置粘结,形成熟料圈。13.1.3 煤粉质量的影响
灰分高、细度粗、水分大的煤粉着火温度高,燃烧速度慢,黑火头长,容易产生不完全燃烧,煤灰沉落也相对比较集中,就容易结熟料圈。取样分析结圈料未燃尽煤粉较多就是例证。另外,喂煤量的不稳定,使窑内温度忽高忽低,也容易产生结圈。
13.1.4 一次风量和二次风温度的影响
三风道或四风道燃烧器内流风偏大,二次风温度又偏高,则煤粉一出喷嘴就着火,燃烧温度高、火焰集中,烧成带短,而且位置前移,容易产生窑口圈,也称前结圈。13.2 前结圈
在正常煅烧条件下,物料温度达1350—1450 ℃时,液相量约为24%,粘度比较大。当熟料离开烧成带时,温度仍在1300℃以上,在烧成带和冷却带的交界处,熟料和窑皮有较大的温差。带有液相的高温熟料覆盖在温度相对较低的窑口窑皮上就会粘结形成前结圈。对于预分解窑来说,前结圈是不可避免的,只是高一点和矮一点的问题,尤其当窑操作员控制二次风温度过高、燃烧器内流风偏
大和采用短焰急烧时,烧成带高温区更为集中,液相更多,粘度更小,熟料进入冷却带时,仍有大量液相在交界处迅速冷却。温差越大粘结越严重,前圈长得更快。另外,短焰急烧,熟料晶相生长发育差,易烧出大块熟料。但熟料中细粉比例也增加,冷却机返回窑的粉尘量大,这样更促进前圈的增长。13.3 熟料圈
它结的位置是在烧成带与过渡带之间,是窑操作员最头疼,对窑危害最大的结圈。在熟料煅烧过程中,当窑内物料温度达到1280℃时,其液相粘度较大,最 容易形成熟料圈。这时如果生料KH、n值较低,操作时窑内拉风又太大,火焰太长,烧成带后边浮窑皮逐渐增长、长厚,发展到一定程度就形成熟料圈。13.4 熟料圈形成以后的现象 1)火焰短而粗,火焰前部白亮但发浑,窑内气流不畅,火焰受阻伸不进窑内。窑前温度升高,窑简体表面温度也升高。2)窑尾温度降低,窑尾负压明显上升。
3)窑头负压降低,并频繁出现正压,发生倒烟现象。4)烧成带来料不均匀,波动大。5)窑传动电流负荷增加。
6)结圈严重时窑尾密封圈出现漏料。13.5 结圈的预防措施
13.5.1 选择适宜的配料方案,稳定入窑生料成分
一般说烧高KH、高n的生料不易结圈,但熟料难烧,fCaO含量高,对保护窑皮和熟料质量不利;反之,熟料烧结范围窄,液相量多,熟料结粒粗,窑不好操作,易结圈。但生产经验告诉我们,烧较高KH和相对较低的n,或较高的n和相对较低的KH的生料都比较好烧,又不容易结圈。因此,窑上经常出现结圈时,应改变熟料配料方案,适当提高KH或n,减少熔 剂矿物的含量对防止结圈有利。
13.5.2 减少原燃料带入的有害成分
一般粘土中碱含量高,煤中含硫量高。因此,如果窑上经常出现结圈时,视结圈料分析结果,最好能改变粘土或原煤的供货矿点,以减少有害成分对结圈的 影响。
13.5.3 控制煤粉细度,确保煤粉充分燃烧 13.5.4 调整燃烧器控制好火焰形状
确保风、煤混合均匀并有一定的火焰长度。经常移动喷煤管,改变火点位置。
13.5.5 提高快转率
三个班统一操作方法,稳定烧成系统的热工制度。在保持喂料喂煤均匀,加强物料预烧的基础上尽量加快窑速。采取薄料快转、长焰顺烧,提高快转率,这对防止回转窑结圈都是有利的。
13.5.6 确定一个经济合理的窑产量指标
通过一段时间的生产实践,每台回转窑都有自己特定的合理的经济指标。这就是回转窑在某高产量范围内能达到熟料优质,煤耗最低,运转率最高。所以回 转窑产量不是越高越好。经验告诉我们,产量超过一定限度以后,不是由于系统抽风能力所限致使煤灰在窑尾大量沉降并产生还原气氛,就是由于拉大排风使 窑内气流断面风速增加,火焰拉长,液相提前出现,这都容易形成熟料圈。13.6 结圈的处理方法
不管是前结圈还是后结圈,处理结圈时一般都采用冷热交替法,尽量加大其温度差,使圈体受温度的变化而垮落。也有用水枪打的,但前结圈一般太坚固,后结圈离窑头太远,处理效果大多不理想。13.6.1 前结圈的处理方法
前结圈不高时,一般对窑操作影响不大,不用处理。但当结圈太高时,既影响看火操作,又影响窑内通风及火焰形状。大块熟料长时间在窑内滚不出来,容 易损伤烧成带窑皮,甚至磨蚀耐火砖。这时应将喷煤管往外拉,调整好用风和用煤量,及时处理。
1)如果前圈离窑下料口比较远并在喷嘴口附近,则一般系统风、煤、料量可以不变,只要把喷煤管往外拉出一定距离,就可以把前圈烧垮。2)如果前圈离下料口比较近,并在喷嘴口前则将喷嘴往里伸,使圈体温度下降而脱落。如果圈体不垮,则有两种处理方法 ①把喷煤管往外拉出,同时适当增加内流风和二次风温度,这样可以提高烧成温度,使烧成带前移,把火点落在圈位上。一般情况下,圈能在2~3h内逐渐被烧掉。但在烧圈过程中应根据进入烧成带料量多少,及时增减用煤量和调整火焰长短,防止损伤窑皮或跑生料。
②如果用前一种方法无法把圈烧掉时,则把喷煤管向外拉出并把喷嘴对准圈体直接烧。待窑后预烧较差的物料进入烧成带后,火焰会缩得更短,前圈将被强火烧垮。但是必须指出,采用这种处理方法,由于喷煤管拉出过多,生料黑影较近,窑口温度很高,所以窑操作员必须在窑头勤观察,出现问题及时处理。13.6.2 后结圈的处理方法
处理后结圈一般采用冷热交替法。处理较远的后圈则以冷为主。处理较近的后圈则以烧为主。
1)当后圈离窑头较远时,这种圈的圈体一般不太坚固。这时应将喷煤管向外拉出,使烧成带位置前移,降低圈体的温度,圈体会由于温度的变化而逐渐自行 垮落。
2)当后圈离窑头较近时,这种圈体一般比较坚固。处理这种圈应将喷煤管尽量伸人窑内,并适当向上抬高一些,加大一点外流风和系统排风使火焰的高温区移向圈体位置。但排风不宜过大,以免降低火焰温度。约烧3—4h左右后再将喷煤管向外拉出使圈体温度下降。这样反复处理,圈体受温度变化产生裂纹而垮落。
不过,从总体来说,烧圈尤其是烧后圈不是一件容易的事。有时圈体很牢固,烧圈时间过长容易烧坏窑皮及衬料或在过渡带结长厚窑皮进而在圈体后产生第二道后结圈。所以处理时一定要小心。熟料中fCaO高的主要原因
1)生料成分的均匀性差
原料的预均化、配料电子皮带秤、出磨生料X荧光分析仪控制和生料的气力均化4个关键环节相互衔接,紧密配合,是预分解窑窑速快、产量高、质量好、热耗低的基本条件和前提。但生产线上工艺生产环节不配套或某些缺陷,致使人窑生料化学成分波动较大,容易造成生料率值的很大变化,使回转窑操作困难,熟料中fCaO含量就高。2)烧成温度的影响
熟料煅烧温度对fCaO影响很大。在生料成分比较均匀,熟料率值相对稳定的情况下,较高的烧成温度,物料在烧成带又有足够的停留时间,则窑内物料的
化学反应完全,熟料中fCaO含量就低。假如烧成温度偏低,形成的液相量就少,液相粘度大,fCaO在液相中运动速度减慢,影响C2S+CaO---C3S的反应速度,熟料中fCaO含量就增加。因此要减少熟料中fCaO的含量,必须适当提高熟料煅烧温度以避免熟料的欠烧。3)操作的影响
窑速慢并采用短焰急烧,这样由于窑内料层厚,高温带又短,物料预烧不好,熟料fCaO就会比较高。
作者
王石银
2012-7-13