浅野水泥根据窑转矩调整煅烧操作的经验

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  在新型干法水泥生产线的生产过程中,窑的转矩(或电流,以下省略)综合反映了窑转速、喂料量、窑皮状况、窑内温度和物料液相量、粘度等。具有信息清楚、及时、可靠等优点,比其他参数代表的作用意义更大,可以看作是中控操作人员的“眼睛”。它所提供的窑内情况以及即将发生的工艺、机械方面的故障,给操作者及时调整、处理提供了依据。但在实际运转过程中,存在着许多不确定因素,转矩也会受不稳定因素影响而变化。在转矩出现变化时,必须迅速剖析其不稳定因素,采取措施尽快使窑转矩稳定下来。

 1 窑转矩的几种典型变化情况

  正常喂料量下,窑转矩是衡量窑运行正常与否的主要参数,正常的窑转矩曲线应该粗细均匀,无尖峰、毛刺,随窑速变化而改变。在稳定的煅烧条件下,如果喂料量和窑速未变而窑负荷曲线变细、变粗,出现尖峰或下滑,均表明窑的工况有变化,需要进行系统的调整,必要时减料、减窑速,以防跑生料。几种窑转矩的变化情况见图1。

  图1 窑转矩变化与窑工况对应情况

2 窑转矩与烧成系统的联系

  (1)窑转矩轨迹平稳:表明窑系统很平稳,热工制度稳定。

  (2)窑转矩轨迹细:窑皮平整,或虽不平整但在窑的转动过程中施加给窑的扭矩是平衡的。

  (3)窑转矩轨迹粗:窑皮不平整,在窑的转动过程中,窑皮所产生的转矩呈周期性变化。

  (4)窑转矩由平直向上逐渐升高:表示窑内料量增大或窑内温度升高;或要开始长圈;或长厚窑皮在形成。

  (5)窑转矩由平直突然向上升高后,慢慢下降,又趋于平直:表示窑内厚窑皮或结圈均匀垮落,升高的幅度越大,垮落的就越多。掉下的窑皮或结圈料随窑旋转被带起,窑传动转矩加大,所以窑转矩突然升高。但随着窑的转动,垮落的物料逐渐分散,所以转矩又慢慢下降趋于平稳。出现这种情况属正常现象,此时应根据上升的幅度适当降低窑速,同时适当减少喂料量和喂煤量,冷却机也需调整。还应注意窑筒体表面温度,严防局部高温,尤其窑衬较薄时容易出现红窑。

  (6)窑转矩由平直逐渐降低:表示窑内温度向低的方向发展。

  (7)窑转矩由平直突然降低:一是预热器或分解炉塌料,大量未分解好的料入窑,弄不好跑料;二是大块结皮掉在窑尾斜坡上,阻塞物料,到一定程度后突然入窑,产生与一一样的影响。

  (8)窑转矩经较大波动后慢慢趋于平直(轨迹由细变粗):表明片面化的结皮不断脱落、均匀化或没有结皮的部位开始结皮。

  (9)窑转矩由平直慢慢趋于较大波动(轨迹由粗变细):表明均匀化的结皮不断脱落,变成片面结皮或窑内形成“堤坝”,填充率上升,致使窑传动不平稳电流波动大。

  (10)窑转矩居高不下:一是窑内过热,烧成带长,物料在窑内被带的很高,此时要减煤加料;二是产生了窑口圈,窑内物料填充率高;三是物料结粒性差,由于各种原因造成熟料黏散,物料由翻滚变滑动,使窑转动困难;四是窑皮厚且长;五是机械方面的原因(如轮带与筒体间隙过紧等)。

  (11)窑转矩很低:一是欠烧严重,近于跑生料;二窑内有后结圈,物料在圈后聚积到一定程度后通过结圈冲入烧成带,造成烧成带短,料急烧,易结大块,熟料多黄心,f-CaO也高;三是窑皮薄、短,这时要伸长火焰,适当延长烧成带。

 3 窑转矩变化时的操作举例

  下面列举实际生产过程中几种窑转矩的变化情况,以及窑转矩和其他窑参数相互关联下窑的操作,供大家参考。

  3.1 HM变化与转矩

  造成窑转矩上升的原因有很多,通常有原料HM下降、燃料喂料量过量等。原因不同,其操作方法也不同,在这里将就最通常的原因,即原料HM变化予以阐述。

  我们假设原料HM由2.15下降到了2.05,由于原料是易烧成状态,所以转矩开始上升。转矩开始上升后,采取增加原料喂料量或减少燃料喂料量的办法进行降低转矩。另外也可以根据转矩上升的曲线斜度大小增加窑速。那么将上升的转矩下降到什么水平呢?在由于HM降低而导致转矩上升的情况下,因为原来的转矩水平是过烧状态,所以要操作到使转矩比变动前要低的水平。理论上HM0.01相当于6kcal/kg-cl,实际运转中可以视为7~7.5 kcal/kg-cl。但要注意,不同的窑该数值不同。

  现在我们假设HM由2.05上升到了2.15,由于原料是不易烧成状态,所以转矩开始下降。转矩开始下降后,采取减少原料喂料量或增加燃料喂料量的办法来阻止转矩下降。采取的措施奏效后转矩开始上升。目标转矩要比原来的转矩高一些,如果跟原来转矩水平一样的话,烧成状态仍属弱势。转矩提高10~15分钟后,确认此时的落口熟料温度,观察烧成水平是否合适,根据烧成水平的强弱再次采取调整措施。

  3.2 窑内通风造成的转矩变化

  窑内通风越强,火焰就越长,烧点位置就越向里侧移动,转矩就越上升。转矩太高时,可以试着降低通风看看。窑头罩通风压力计堵塞或窑尾气体分析仪O2误显示时容易造成这种情况。

  相反,窑内通风越弱,火焰就越短,烧点位置就越靠外,转矩就越下降。容重会升高,但fCaO增多。

  3.3 窑皮的处理

  窑皮一旦脱落,转矩就会急剧的垂直上升(托轮轴瓦停止时,转矩也是如此的变化,因此不能笼统的判断就是窑皮脱落所致)。窑皮脱落的问题是,脱落的窑皮夺去了多大程度的热量?用多大的窑速取出窑皮?原则上处理时不得减弱窑,且不得过烧。

  因此,窑皮一脱落就要立即确认预热器温度,如预热器温度有所下降的话,要进行热量补正,将温度提高到比原来温度高5℃。如果此时窑电流接近最大的话,可以降低喂料量;如果窑电流还有余地,也可以增加燃料。接下来用窑转数来控制窑皮取出速度,取出速度是否合适可根据窑转矩的下降斜度判断。

  3.4 冷却机1室压力与窑转矩的关系

  a、窑弱时:如转矩呈下降趋势时,由于供给原料烧成的热量不足,窑内物料移动速度加快,被带到冷却机的物料增加,冷却机1室压力呈上升趋势。此时热量不足已持续了一段时间,所以需要大幅调整操作量。

  b、窑变强时:转矩呈上升趋势,冷却机1室压力稍微迟滞后呈上升趋势。由于熟料温度上升,熟料带有粘性,颗粒也大,使得1室压力增加。此时要注意篦冷机速度的调节,如果篦速已经达到最大,要提高1、2室风量。同时为防止熟料的二次烧结要采取窑弱操作。

  c、过烧时:转矩几乎呈直线上升,1室压力略迟滞后急剧上升。如只观察转矩,容易认为是窑弱,但看冷却机状况的话,会发现1室压力呈波动状态。这是引起冷却机、砖急剧烧坏等二次故障的最危险状态。这时针对窑燃料的操作量必须至少要减少1t/h以上。

  4 结 论

  总之,在实际生产操作中,窑转矩与其他各项参数(工艺参数、原料率值、机械设备等)相互影响、相互制约。我们要针对窑转矩的不同变化来综合考虑各方面因素,快速、准确的做出判断,及时调整各工艺参数,最大限度的保正烧成系统“均衡稳定”的运转,不断提高窑的运转率。

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