窑皮的作用和维护措施

2013/06/07 11:18 来源:中国水泥网信息中心

依照温度与化学反应的不同,可以将整个窑分为三个带,它们分别是过渡带、烧成带及部分的冷却带。一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处,在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在,窑皮对延长窑砖寿命有非常关键的作用,但如果窑皮过厚会造成窑的有效空间减小,不利于回转窑的煅烧,甚至会造成结圈。......

  为进一步落实回转窑窑皮维护管理制度,坚决杜绝因配料、操作、喷煤管定位、频繁停机等外界因素影响回转窑窑衬使用寿命,确保回转窑的优质、高产、低耗、安全、稳定、长期运行。
  依照温度与化学反应的不同,可以将整个窑分为三个带,它们分别是过渡带、烧成带及部分的冷却带。一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处,在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在,窑皮对延长窑砖寿命有非常关键的作用,但如果窑皮过厚会造成窑的有效空间减小,不利于回转窑的煅烧,甚至会造成结圈。
  一、窑皮的作用
  窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体,它的主要作用有:
  1、保护耐火砖,使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。
  2、储存热能,减少筒体向周围的热损失,提高旋窑的热效率。
  3、充当传热介质,在窑皮暴露于空气中,与高温的空气接触时,通过辐射或者是对流的方式吸收热量,当窑皮在下部与料接触时,以传导的方式传热给生料。
  4、窑皮的表面粗糙,它可以降低粉料流动速度,延长物料在窑内反应时间。
  二、影响窑皮生成的主要因素有:
  1、生料的化学成份  窑皮是由液相变成固相的过程的产物。铝质与铁质的成份比较多,液相量就多,容易形成窑皮。铝质与铁质的成份比较少,液相量少,形成窑皮比较困难。原料中铝质较多,液相的粘度大,形成窑皮比较困难,但一旦形成就比较坚固。原料中铁质原料多,液相的粘度就比较小,窑皮容易形成,但形成的窑皮也容易掉落。
  2、火焰的温度 火焰温度低,料所形成的液相就比较少,不易形成窑皮,火焰温度过高,会使窑皮温度高过液相的凝固温度,窑皮容易脱落。
  3、火焰的形状 窑皮的温度受火焰形状、以及筒体散热等情况的影响。一般来说,太短、太急、太粗阔的火焰对窑皮的侵蚀比较厉害,长火焰对窑皮较为有利,但会使窑的热量分散,对烧成不好。因此在操作时,一定要保持一定合理的火焰形状与位置,严格控制熟料的结粒,防止结大块冲刷窑皮,稳定窑内的热工制度,防止结圈,发现有大块或者是结圈要及时处理。
  三、窑皮的脱落
  窑皮会因为温度超过本身的固态化温度而掉落,有时也会因为受热不均匀随火砖一起掉落,掉落的主要原因有:
  1. 生料成份与喂料量不稳定,导至窑温不稳定 如果喂入的料一时好烧则窑内温度就高,不好烧时则温度就低。当料量较多时其温度就低,料量少时,多于的热就没有料来吸收。这样温度忽高忽低,造成窑皮热胀冷缩不均匀,容易脱落。
  2. 错误的操作程序 主要是火焰的形状调整不恰当所至。
  当发现有掉窑皮时,在中控室可以通过查看筒体温度去进行判断,一般筒体的温度在200-300度左右,如果有温度过高的地方,就有可能发生掉窑皮,此时要马上进行补救窑皮的措施,马上降低喷煤量,或改变火焰形状及位置,在现场可以利用鼓风机或压缩空气对掉窑皮的窑壳进行冷却,离掉窑皮的地方越近越好。
  四、窑皮的维护
  1、配置适宜成分的生料
  根据原燃材料、熟料性能要求,充分考虑燃煤灰分掺入对熟料率值的影响,保证熟料液相量在25%~28%,保证生料具有良好的易烧性,即保证熟料要有适宜化学成分和矿物组成。充分考虑燃煤热值对回转窑煅烧能力的影响,保证入窑煤的空气干燥基低位热值不低于22000kj/kg。要控制原燃材料中的有害成分,保持硫碱比在0.7%~1.0%范围内,趋利避害,稳定入窑生料成分,保证系统的安全稳定运行。
  2、合适的系统用风
  保证窑炉分风均衡;窑头排风(过剩风)和窑尾拉风平衡。参数有适宜的二、三次风,过剩风温度、压力,窑尾、一级出口O2和CO;一次风总风量<10%,入炉三次风温≥900℃,二次风温≥1020℃,窑头负压-20~-50Pa间,过剩风温度≤250℃.
  3、煤粉
  煤质(V 和A在±2%,发热量在±200KJ/Kg间波动)、喂(下)煤量的稳定,调整精度高、反应灵敏。
  4、入窑生料
  稳定分解炉温度稳定入窑物料分解率。保证生料要有适宜化学成分和组成,均化库均化效果良好,下料稳定、喂料量调整灵敏可靠。
  5、窑速
  喂料量与窑速要同步,保证窑内适宜的填充率,保证适宜的通风阻力和良好的传热效果。
  6、较高的设备运转率,避免频繁开停窑。
  7、合适的喷煤管位置和火焰形状;
  (1)燃烧器的中心一般稍偏于窑口截面中心。如果火焰过于逼近物料表面,一部分未燃烧的燃料就会裹入物料层内锝不到充分燃烧增加热耗,同时也容易长窑口煤粉圈。如果火焰离料表面太远而偏离窑衬,火焰射流则会碰撞窑皮,冲刷而烧坏窑皮和窑衬,严重时会引起频繁结皮、结圈、结蛋等现象。
  (2)燃烧器位置太偏下,火焰不顺,易烧损窑皮和耐火材料,并且导致急烧和不完全燃烧产生黄心料和f-CaO高,造成还原气氛加重,窑尾系统结皮堵塞。燃烧器位置太偏上,火燃烧的较远,即燃烧器离物料层远而靠近窑衬,火焰会冲刷窑皮和窑衬,降低窑衬使用寿命;且易结长、厚窑皮,窑尾烟室和末级下料溜子易结皮堵塞,会造成窑高温带后移,易使料子发粘。在入窑生料饱和比较低和煤灰大时影响加剧。
  燃烧器对窑皮的影响可以简单的说成“高长低短,近厚远薄”, 其中所说的“高、低、近、远”是火焰相对物料而言,“长、短、厚、薄”指的是窑皮。
  8、优化操作,稳定热工制度稳定
  树立“三班保一窑、一班为三班”的操作指导理念,坚持做好“三固”“四稳”“六兼顾”的操作指导方针。三固即:固定窑速、固定喂料量、固定篦冷机的料层厚度;四稳:稳定烧成带温度(窑头喂煤)、稳定分解炉出口温度(分解炉喂煤)、稳定预热器排风量(高温风机转速)、稳定窑头负压;六兼顾:兼顾C1出口温度、压力;兼顾C1出口氧气含量;兼顾C5下料管温度、压力;兼顾筒体表面温度;兼顾篦冷机废气量;兼顾废气处理及收尘系统;保证系统稳定运转。
  

编辑:姜立东

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