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活性石灰回轉窯結圈原因分析及處理方法

國內許多大型企業為了提高冶金石灰的質量和活性度,都上了不同規格的回轉窯,但是,在使用燃燒式回轉窯時,經常出現結圈,直接破壞正常的熱工平衡制度,影響回轉窯的產量、質量和正常運轉。

? ? 通過長期的實踐和業內有關人士的探討,找出了回轉窯結圈的主要原因,從而使回轉窯結圈問題得到了有效控制,提高了設備的運轉率。提高了產品質量。降低了生產成本,綜合經濟水平有了較大的提高。

一、現狀

? ? 結圈實際上是燒成帶及預熱帶反應交界處掛上一層窯皮,當窯皮達到一定厚度時,就形成結圈,結圈使窯內的物料填充系數增大,回轉窯主電機電流增大,有時因電流增大會出現跳閘現象,給窯爐的安全運行帶來隱患,為力保證窯爐的正常運行,不得不停窯處理結圈,導致無法連續生產,頻繁停窯處理結圈,嚴重影響著生產成本,而且個回轉窯的耐火層帶來損壞,有的耐火材料出現不同程度的損毀。

二、原因分析:

? ? 2.1 結圈應具備兩個條件:一是出現一定的粘度的液相量,二是煙氣、物料和襯料之間有一定的溫差。結圈斷面中夾雜許多煤粉,色澤發黑,圈體的成分有時與部分石灰相似。

? ? 2.2 結圈的原因很復雜,主要是有低熔點物質和煤粉及煤燃燒后的灰份,石灰石原料的土形成低共熔物而形成的,以下幾個方面石產生低熔點物質的主要原因。

? ?2.1.1 煤的影響:灰份中的SiO2(二氧化硅)、Al2O3(氧化鋁)、K2O(氧化鉀)與燒成石灰Cao(氧化鈣)形成共熔物質形成結圈。

? ?2.1.2 石灰石中土的影響:在生產中由于原料中含有未被篩盡的土和雜質,這些雜質的主要成份Al2O3(氧化鋁)、Fe2O3(三氧化二鐵)、SiO2(二氧化硅)、Na2O(氧化鈉)、K2O(氧化鉀)在高溫下與石灰的Cao(氧化鈣)形成低共熔物,結圈往往形成在物料剛出現液相的地方,由于剛出現液相,飽和度大,易結圈。

三、操作制度的影響:

? ? 3.1 理論上回轉窯用煤量與空氣量的平衡可通過控制窯頭過??諝庀禂祦韺崿F煤粉的完全燃燒,若空氣量不足或噴量過多,煤粉細度偏高,會導致煤粉的不完全燃燒,窯內形成還原氣氛,大量的CO(一氧化碳)使物料中的Fe2O3(三氧化二鐵)還原成Feo(氧化亞鐵),Feo與其它氧化物形成低共熔物。使液相過量形成,加快了結圈的形成速度。

? ? 3.2 一、二次風配合比例不當時候,也易形成結圈,一次風的作用是像窯內噴送煤粉和供揮發份燃燒用,二次風主要用于供煤的焦炭粒子燃燒用,一次風一般是總空氣量的25%----30%(單分燒嘴)。一次風量過低,會使火焰過長,液相出現早;一次風量過大,會使火焰過短,物料預燒不好,破壞了熱工制度的穩定,也形成結圈。

? ? 3.3 喂料的影響:物料少在窯內也易結圈,因為物料在窯內運動的比較慢,物料與窯襯之間的溫差小,窯皮被移動的物磨損了,這樣也增加了結圈的可能性。此外,喂料的波動必然會引起窯內火焰的變化,從而破壞了熱工制度,造成結圈。

四、處理方法:

? ? 4.1 對原料進行有效的篩分,入窯石灰石全部通過水洗,保證入窯石灰石的清潔度,減少形成液相物質的含量。

? ? 4.2 選擇合適的煤種:選用灰份熔點高、灰份低,熱值高和揮發份高的煤種。

? ? 4.3 規范工作操作參數,穩定熱工制度,控制煤粉的細度,減少因用煤量過多或空氣量不足產生的不完全燃燒,避免還原氣氛的形成。在實際生產中可適當提高二次風量,使煤粉充分燃燒。

? ? 4.4 控制煤粉細度和水份,延長結圈實踐,對煤粉進行有效的烘干,使煤粉中的水份降低至1%以下,煤粉細度控制在200目篩余3%以下,能有效的延長結圈時間。

? ? 4.5 喂粉的影響:生產中要求看火工嚴格執行工藝操作參數,杜絕因加料量與窯的轉速不匹配的問題,杜絕喂料不均勻引起的結圈問題發生。

? ? 4.6 發現回轉窯產生結圈應及早處理,在結圈厚度超過300mm時,就應采取冷燒法燒圈。冷燒法步驟:將煤管退回并適當關小一、二次風,?;鹧骓槙?,減少喂料量,冷燒以移動煤槍位置和快速轉窯達到降溫的要求,使結圈產生熱應力而開裂,直到燒掉為止。若圈口有增大趨勢,將冷燒法力度加大,增大降溫幅度,每隔2小時?;?0秒,約兩天左右圈口會縮小到正常范圍內,此方法燒圈比冷熱燒圈法對窯內耐火材料傷害小,效果顯著。

結論:

? ? 通過對回轉窯結圈理論的分析研究,采取有效的預防措施,回轉窯的結圈問題得到有效控制,使設備的運轉率提高10%,生產成本比原來降低10%,杜絕結圈現象必須加強燃料管理,加強工藝管理,提高操作人員的操作水平,是預防形成結圈的有效措施。


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