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新型干法窯投料前后的精細操作與控制

　　對預分解窯來說，升溫投料一定要把握好以下幾點：投料前燒成帶和投料時分解爐出口氣體的溫度、投料時的窯速、投料量的大小和加料的幅度、窯尾排風機的風量等。
1 投料前燒成帶溫度的控制
　　投料前二、三次風溫比正常時要低許多，特別是在使用質量差的煤粉時，若窯內(nèi)火焰不加適當控制，易出現(xiàn)局部高溫現(xiàn)象，投料后易出現(xiàn)燒成帶窯襯呈暗紅，窯頭溫度低，黑火頭長，甚至出現(xiàn)煤粉不完全燃燒現(xiàn)象。嚴重時窯內(nèi)煤粉不立即著火，片刻后又爆燃，即“閃燃現(xiàn)象”。分解爐開始喂煤后，煤粉燃燒所需的溫度是依靠窯內(nèi)高溫氣體提供，若窯內(nèi)熱氣溫度不足，就不能為分解爐煤粉完全燃燒提供足夠的熱量，爐內(nèi)未燃盡的煤粉會被氣流帶入最下級旋風筒內(nèi)繼續(xù)燃燒，易造成該旋風筒堵塞。另外，當窯內(nèi)出現(xiàn)“閃燃現(xiàn)象”時，預熱器系統(tǒng)負壓會產(chǎn)生較大幅度的波動，易造成投料后預熱器內(nèi)物料塌料和旋風筒堵塞；燒成帶溫度不足，投料生產(chǎn)后還容易“竄生料”。當燒成帶溫度不足時，可通過適當增加窯頭喂煤；增大燃燒器旋流風閥門開度、適當減少系統(tǒng)排風量、適當增加一次風用量等措施，待燒成帶溫度正常后，方能進行投料操作。
　　當使用煤質好，窯頭燃燒器旋流風過大，系統(tǒng)排風量小，窯頭喂煤量大時，則易形成燒成帶溫度過高，且窯頭溫度集中。透過看火鏡，火焰白亮刺眼，窯襯白亮，這時很容易燒壞前窯襯，造成紅窯事故。當出現(xiàn)上述現(xiàn)象時，應立即較大幅度減少窯頭喂煤，增加系統(tǒng)排風量，根據(jù)情況適當減少一次風量，調整內(nèi)外風比例，加大外風，減少內(nèi)風，待燒成帶溫度、亮度適中，窯尾及預熱器溫度適當后，再進行投料操作。
2 投料時，分解爐出口氣體的溫度的控制
　　投料前分解爐喂煤量一般控制在正常水平的20%～30%，爐內(nèi)煤粉著火燃燒溫度由窯內(nèi)高溫氣體提供，燃燒所需氧氣主要由三次風提供。煤粉燃燒后分解爐內(nèi)溫度逐漸上升，當分解爐出口氣體溫度或最低級旋風筒出口氣體溫度上升到某一溫度時，就應投料。投料時分解爐出口氣體的溫度我們稱為“投料溫度”，此溫度比正常生產(chǎn)時分解爐出口氣體的溫度低，這有幾方面的原因：
　�。�1）開始投料后，生料從均化庫下計量倉卸出，經(jīng)輸送設備、預熱器、旋風筒，到分解爐，尚需要一段時間（約5～6min）。在這段時間內(nèi)，分解爐溫度是不斷升高的，若“投料溫度”與正常生產(chǎn)時爐出口溫度相近，在投料后，當物料到達分解爐時，爐內(nèi)溫度會高出正常溫度許多。
　　（2）喂料量是由0逐漸增加到設定喂料量的，因卸料閥是由關閉狀態(tài)逐漸增大到設定喂料量對應的某一閥門開度的，所以首先進入爐內(nèi)的物料要比設定的喂料量低（這一時間段較短），若此時窯內(nèi)溫度太高，會造成發(fā)粘的物料未入窯先堵在最低級旋風筒。須指出，投料時，若爐溫不斷升高，已接近或超過正常生產(chǎn)時的爐溫，且上升速度較快，應立即減少分解爐喂煤量，而不應通過增加喂煤量來降低爐出口氣體溫度。因為喂入爐內(nèi)的煤粉是以氣力輸送裝置送至爐內(nèi)的，運動速度快，生料從計量倉卸出到達分解爐所需時間要比煤粉從煤粉倉卸出到達分解爐所需時間要長得多，一般前者是后者的幾十倍。
　　（3）冷窯升溫時間相對較長，頭煤燃燒后煤灰留在窯內(nèi)，特別是窯內(nèi)大面積換耐火磚后，需要較長時間升溫，這時帶入窯內(nèi)的煤灰是不能被忽視的問題。煤灰的摻入使出窯熟料KH降低，SM降低，IM升高，煤灰量大時料子特別易燒，往往會出現(xiàn)窯內(nèi)物料結成軟而粘的大塊，大塊在窯內(nèi)的翻滾中不斷粘結變大，嚴重時會產(chǎn)生“燒流”現(xiàn)象。其掉落在篦冷機后易堵塞前端箆板，堆“雪人”，造成前端箆床工作電流大等。因此，投料后有意將投料溫度控制低一些，其目的是有意放一些入窯物料分解率低的物料到窯內(nèi)，使這些物料中一部分硅酸鹽分解反應在窯內(nèi)完成，相當于減少了物料在窯內(nèi)燒成帶停留的時間，若操作得當，在窯內(nèi)大量煤灰的影響下頭股物料仍能達到正常煅燒狀態(tài)。但應注意低爐溫控制時間一般較短，以后要及時恢復爐溫，否則會造成“竄料”。
3 投料時窯速的控制
　　投料后在窯系統(tǒng)正常情況下，保持較快窯速，使熾熱的熟料盡快出窯，對提高二、三次風溫、防止窯內(nèi)低溫長焰、防止結長副窯皮和防止窯尾煙室結皮有利。二次風溫的提高對投料后燒成帶補掛窯皮有利；三次風溫的提高能夠有效改善分解爐內(nèi)煤粉燃燒環(huán)境，防止爐內(nèi)煤粉的不完全燃燒。爐內(nèi)煤粉燃燒狀況變好，為進一步增加喂料量創(chuàng)造了條件。但投料后喂料量相對正常喂料量少，喂料量、喂煤量相對波動較大。物料在預熱器、分解爐內(nèi)分散及與熱氣體換熱效果較差。窯、預熱器、篦冷機系統(tǒng)壓力溫度相對波動較大，操作控制比正常生產(chǎn)要困難一些，所以以較快窯速運行時，應注意監(jiān)控窯尾煙室溫度、分解爐出口氣體溫度、主機電流等參數(shù)的變化趨勢。若窯內(nèi)溫度有下降趨勢時，應適當降低窯速，加強窯內(nèi)煅燒，以保證出窯熟料質量的合格。針對2500t/d預分解窯，投料時窯速控制在2.2r/min較為適宜。
4 喂料量的大小
　　投料前分解爐爐壁襯料溫度較低，三次風溫低，若起步投料量大，物料在爐內(nèi)分解時，吸收熱量較大，更不利于爐內(nèi)煤粉的燃燒，爐溫波動大，會造成爐內(nèi)煤粉不完全燃燒。例如某2500t/d水泥廠，冷窯點火升溫投料，起步投料100t/h，但因該廠使用煤粉質量差，投料后雖然分解爐喂煤量不斷增加，但爐出口氣體溫度出現(xiàn)了不升反降的現(xiàn)象，被迫止料，重新起步投料量改為70t/h，才再未出現(xiàn)此情況。一般情況下，冷窯點火升溫投料的起步喂料量約為正常投料量的40%～50%，當然這與分解爐結構、爐燃燒器型式、安裝位置、煤質、料子成分等有關。
5 投料時系統(tǒng)的排風量控制
　　（1）在滿足燒成溫度的條件下，投料前及投料時，適當?shù)南到y(tǒng)排風量，對加強預熱器及分解爐的預熱，以及對生料在預熱器內(nèi)與高溫氣體進行換熱，和對穩(wěn)定分解爐內(nèi)煤粉燃燒和碳酸鹽分解有利。
　�。�2）預分解窯和傳統(tǒng)窯比較，增加了分解爐以及與窯爐相匹配的預熱器，這使主排風機用風量與傳統(tǒng)窯有較大差別。對某一具體型式、規(guī)格的預熱器系統(tǒng)來說，各級旋風筒進、出口氣體流量、流速有一定范圍要求。若偏離此范圍，則影響旋風筒連接管道內(nèi)生料與熱氣的換熱效率，影響旋風筒的分離效率。若旋風筒出口風量小，該旋風筒上方的生料部分會短路，直接塌落在該旋風筒內(nèi)，引起預熱器系統(tǒng)塌料。
　　各級旋風筒的分離效率與其進口風量有密切關系，風量過低，則氣體流速低，物料在旋風筒內(nèi)所受離心力小，不僅影響該旋風筒分離效率，而且使整個預熱器系統(tǒng)物料與熱氣體的換熱、分離處于紊亂狀態(tài)。但這并不是說預熱器系統(tǒng)排風量越大越好，若排風量過大，系統(tǒng)壓損大，主排風機電耗急劇增大，廢氣溫度高，系統(tǒng)熱耗大，而且加重了降溫設備、窯尾收塵器的負擔。在旋風筒因氣體風速過高，已收集的料粉會被高速氣流重新帶入氣流中，反而造成旋風筒分離效率下降。
對分解爐而言，一般都是經(jīng)過冷模試驗，對其截面風速、縮口處氣體、進出口氣體流速，以及物料、氣體在爐內(nèi)停留時間等均有要求，若通過爐內(nèi)氣體量偏離設計值過大，會對分解爐的溫度場、濃度場、速度場產(chǎn)生較大影響。因此，投料時主排風機排風量應與設計值相近。 6 投料后的加料幅度及加料至正常喂料量的時間
投料后每次增加生料喂料量的幅度一般為正常喂料量的5%左右。增加喂料量的幅度不應過大，以免引起預熱器系統(tǒng)塌料或分解爐、預熱器內(nèi)溫度、壓力產(chǎn)生較大波動，但可適當提高加料頻率，以及縮短窯系統(tǒng)過低喂料量運行時間。應注意的是，當喂料量達到正常喂料量的85%左右時，應保持此喂料量穩(wěn)定30min左右。
分解爐內(nèi)煤粉燃燒速度受其化學反應速度控制。當窯喂料量達到正常生產(chǎn)的85%時，雖然熱熟料已進入冷卻機，但窯、分解爐、預熱器、冷卻機內(nèi)部襯料及氣體溫度與正常生產(chǎn)時相比還有差別。若從投料到喂料量達到正常的時間過短，爐內(nèi)煤粉燃燒反應因環(huán)境溫度不足，其燃燒反應速度慢，產(chǎn)生的熱量不足以補償正常喂料時生料中碳酸鹽分解吸收的熱量，造成煤粉不完全燃燒。雖然這時分解爐喂料量已不少，但爐溫卻不斷下降，爐內(nèi)煤粉不完全燃燒現(xiàn)象加劇，若不及時扭轉這種局面會造成窯內(nèi)物料因預熱不足而跑生料，或造成爐內(nèi)大量未燃盡煤粉在最下級旋風筒繼續(xù)燃燒而引起旋風筒堵塞。
一般冷窯升溫投料后2h左右，喂料量可加至正常水平。