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预分解窑为何会塌料
作者:林宗寿     资讯来源:.    点击数:292
资讯来源:网络媒体    更新时间:2008-10-9 0:00:00

     预分解窑产生塌料的原因有以下几点:
  1.预热器和分解炉设计及结构有缺陷
  (1)系统局部设备偏大
  管道内的风速太低,气体携料能力减弱,再加上其他因素干扰,极容易引起系统塌料。若分解炉炉径过大,也易产生塌料(预热器、分解炉内风速合理值见附表)。
  (2)窑尾缩口、三次风管调节阀门及分解炉的问题
  入窑二次风和入炉三次风必须分配合适,使各部分风速达到合理取值;特别是分解炉喷腾口和炉内气体要达到一定的流速,才能有效携带物料,避免分解炉塌料。生产中主要是通过调节三次风管阀门和窑尾缩口阀门开度来实现。
  (3)各级旋风筒撒料装置和安装位置的问题
  撒料装置可使物料下冲力减小,分散度加大,避免直冲窜料。若设置或安装不合理,则不能有效分散从上级旋风筒下来的成股物料;当风管风速稍低时,就有可能托不住而下冲成料股,使之直接进入下一级旋风筒,形成物料短路,并逐级落入下级旋风筒,物料积聚,料量及冲力增大,冲出分解炉或冲入窑内,成为塌料。
  对撒料装置的要求是以下料管的来料大部分能落到撒料板上并飞溅为宜。
  (4)旋风筒下料管及其翻板阀的问题
  ①下料管管径要保证料流畅通,不能因料管太小而堵塞,同时要考虑料管中物料填充率不能太低。管径按单位截面料流考虑,最下两级取75~120k g /(s ·m2),上面各级取100~180k g /(s ·m2)。
  ②下料管的翻板阀应翻动灵活并起到较好的锁风作用,尽量不设在下料管的小角度斜段上。否则产生内漏风,会使旋风筒分离效率下降,一部分物料随气流进入上一级旋风筒,一部分在旋风筒内循环积聚,积到一定量时,成股卸出旋风筒,导致系统塌料。
  ③下料管拐弯较多或角度太小(应大于55°),容易结皮,下料不畅、不稳,产生脉动,成股下料,也会产生短路而引起塌料。
  (5)旋风筒或连接风管存在水平段问题
  有些旋风筒蜗壳是平底构造,或连接风管有较长水平管段,很易沉积物料;当积到一定量时,成股落入旋风筒,产生塌料。可设置清扫装置或空气炮定时吹料,避免积料,也可在易积料的水平段处用浇注料砌斜坡。
  (6)预热器内筒的插入长度问题
  预热器内筒插入长度长,分离效率高,但压损大。如下面几级预热器分离效率偏小,内循环物料过大,易引起循环富集,带来周期性塌料;如最上一级分离效率偏小,还会导致电收尘的负荷量增大,同时增湿塔温度偏高,影响收尘效果。但生产中又要求有较低的压损,因此内筒插入的深度要合理,应根据各级压损和温差的变化调整内筒尺寸,以摸索出符合窑系统最佳的各级内筒插入深度值。
  2.生料及燃料质量的影响
  (1)有害成分和生料成分波动的影响
  ①有害成分K2O 、N a2O 、S O3含量过大,会在系统中循环富集。当富集到一定程度时,低熔融物料黏滞在预热器系统,不断附着生料而形成结皮,从而影响到分离出来的物料的正常流动,并形成阵发性塌料,严重时料子没塌下来就转变为堵塞。
  ②生料质量的波动也是造成塌料现象的一个原因。K H 值过低,生料易烧,热生料“发软”;温度达800℃时,料子就发黏,大量的生料附着在旋风筒内壁,为塌料创造了条件。
  ③K H 值过高,则料子明显吃火。为了烧出合格的熟料,操作人员必然提高预热器及窑的温度,而预热器系统温度的升高将增加熔融物料的数量,这也为塌料创造了条件。
  ④当A l2O3含量偏高时,由于铝质矿物属于黏性较大的物料,易引起预热器挂料和影响窑内通风,窑内常结圈也是塌料的主要原因之一。
  ⑤当F e2O3含量偏高时,由于F e2O3为熔剂性矿物,液相量增大,物料在预热器正常温度下就发黏,使物料在预热器内卸料不畅,从而导致塌料。当熟料中A l2O3含量偏低、熔剂矿物总量也偏少时,物料耐火且烧不结,篦式冷却机无法进行厚料层操作;二、三次风温都偏低,分解炉煤粉燃尽时间延长,使最后一级预热器与分解炉温度倒挂,最后形成结皮,产生塌料、堵塞。
  ⑥在正常生产中由于生料成分频繁波动,又不能及时提供生料成分分析数据,中控操作人员也不可能及时依据生料成分调整各工艺参数,从而不可避免地出现塌料,严重时生产将难以维持。
  (2)煤质和喂煤量波动的影响
  ①煤质差,易烧性指数低,发火迟缓,大量的煤不能在分解炉内完全燃烧,使分解炉和最下一级旋风筒出口温度倒挂;不仅会产生局部高温而黏结,而且由于生料中灰分含量过高,使热生料发黏,流动性变差,在最下级旋风筒的下锥部形成疏松的层状堆积物,导致塌料甚至堵塞。
  ②当煤质发生变化时,由于煤的易烧性指数也将发生变化,相应对操作工艺参数要进行调整。但煤质变化频繁、大幅度波动,则看火操作不可能及时准确地跟踪、调整,操作处于失控状态,塌料也将不可避免。
  ③对于分解炉喂煤必须稳定可调、计量准确,如果稳流及计量失控,则中控操作人员只能凭借预热器系统各处的温度来作为调整的依据。由于温度滞后于控制状态,必然导致预热器温度或高或低,热生料由于受温度及过多煤灰带入等影响而发黏,流动性变差,因而塌料不可避免,而且增加了看火操作的难度。        3.生产操作及设备故障方面的影响
  (1)开窑升温投料量的影响
  ①“低温、长火焰、低产量、慢窑速”是预分解窑操作的大忌。采用“慢升温、低产量”的操作方法,造成预热器内筒负压降低,管道风速低,产生积料或在预热器内富集,以致产生塌料。
  ②由于管道风速低,易使上级筒落下的物料不能很好分散而被气流携带,这也易发生塌料。
  ③生产中必须采用“快升温、加大料、提窑速”的方法来控制升温下料。加大投料梯度,在2~3小时内将产量加到正常生产量,要尽量避免长时间低产量生产,尽快跨过低产量运行段,以达到正常生产。这种方法可大大遏制塌料发生。
  (2)窑、炉用风调节的影响
  ①窑尾和三次风阀门没有调到合理状态,二、三次风和窑、炉用煤及加料量不匹配,也易产生塌料。
  ②在线型分解炉,总风量不变,三次风阀门开得过大,窑尾阀门调得过小或缩口结皮后,窑路阻力增大,窑内通风减少;这样不但使窑内喂不进煤,还有可能使分解炉喷口风速降低,携料能力变小,引起塌料。
  ③离线型分解炉如因炉系统通风过小,炉内及炉喷口风速过低,携料能力变小,也会引起塌料。
  ④总风量的调节不能只依靠调节主排风机转速和阀门,窑和冷却机的运行状况对风量的影响也是十分重要的。因为预分解窑的筒、管、炉、窑、机是一个密切关联的整体,不能顾此失彼。烧成的熟料质量好、结粒好、很稳定,则冷却机篦床上料层特性就好;三次风风温高、风量大,能为分解炉系统运行创造良好的前提条件;若窑内起“飞砂”、“跑生料”,三次风温必然忽高忽低,而且含有大量粉尘,直接影响煤粉燃烧。因此在操作上把握好抽风量,也是稳定生产防止塌料的一个方面。
  (3)生产操作不稳定因素的影响
  ①窑系统生产操作不稳定,风、煤、料的配合频繁波动,也常常引起塌料。
  ②生产操作的不稳定导致系统用风变化多,或生料喂入预热器系统时产生脉动,使得系统中物料不能很好地分散而被气流携带,易产生物料短路,形成塌料。
  ③预热器系统漏风也会导致漏风点后面负压不够,以致引起塌料。
  ④从稳定生产考虑,窑尾入窑生料要设稳流仓,要稳定喂料、喂煤,稳定窑速和通风,风、料、煤要同步调整,这样才能避免或减少塌料。
  ⑤其他不稳定因素:如原燃料成分变化,工人操作水平不高,喂料喂煤设备运行乃至生料库下料不稳定等,都有可能引起塌料。
  (4)设备故障的影响
  ①在正常的生产中,经常出现因设备故障造成预热器塌料的现象。
  ②喂料、喂煤设备故障造成喂料的不稳定,如入窑的喂料提升泵,当透气层失效不起作用时,造成喂料或大或小,从而使入窑喂料量不均匀,易发生塌料。
  ③预热器系统局部内衬经常发生掉砖、垮落,它将影响预热器的通风,导致积料,从而造成塌料。
  ④内筒的损坏也会造成筒内循环料量的增加,从而引起塌料。
  预分解窑塌料会造成以下危害:
  (1)在极短时间内(一般10~30s ),一股料失控下落,从分解炉底部急速卸出,使窑内生料量骤增,形成生烧。
  (2)塌料严重时,可直冲窑头,形成窑头返火,甚至从窑头罩或冷却机冲出高温红料,危及设备或人身安全。
  (3)对离线布置的分解炉,下落高温料冲出分解炉,直接塌落到地面上,既污染环境,又危及人身安全,还会影响窑尾框架和窑墩基础的安全使用。
  (4)由于塌料引起系统风、煤、料不平衡,热工制度破坏,影响正常生产,甚至又会引起新的塌料,造成恶性循环。
  (5)由于塌料突发且无预兆,因此操作上很难预防。一旦发生塌料,就有可能危及设备或人身安全。
  【作者】:林宗寿

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