我公司 2×2 500t/d 生产线采用 100%无烟煤,2012 年 11 月 21 日 2 号窑一档轮带下出现红窑 ,以下就是此次红窑的经过和处理过程。
1 出现的问题
11 月 21 日 17:00,中控室筒体扫描数据显示,一档轮带边缘靠窑头方向的最高温度为 363℃;18:30 清理窑尾烟室后, 该温度上升至 380℃;21:00 上升至390℃。 由于一档轮带位置是筒体扫描的盲区,中控通知窑中岗位工仔细检查后发现轮带里面出现暗红,初步判断是窑皮掉落、耐火砖较薄而导致的红窑。 由于该位置是高温烧成带,必须尽早挂上窑皮,否则持续的红窑高温会导致窑筒体与轮带间隙过小甚至没有间隙,进而导致轻则耐火砖受力挤压脱落,重则窑筒体变形造成设备永久性的损害。
2 原因分析
1)生料的辅助原料砂岩较湿,砂岩在库里板结造成下料非常困难, 为了保证立磨连续运行, 只好用SiO2含量较高的粉砂岩代替。 导致生料 SM 值高,Al2O3含量低,KH 值也偏高,入窑物料非常吃火,烧出的熟料 fCaO 基本在 1.5%~2.0%。 窑操作员为了保证熟料产质量,有意识地把头煤由 5.8t/h 加至 6.2t/h,部分操作员甚至加至 6.5t/h,造成窑头热负荷过大,将窑皮慢慢烧掉,这是此次红窑的主要原因。
2)无烟煤一方面挥发分含量低 、着火点高 、黑火头较长;另一方面因其固定碳含量高,燃烧热力集中,容易损伤窑皮及窑衬。 为了保证煤燃烧效果,要控制二次风温在(1130±50)℃。
3)红窑前几天,燃烧器因清理不到位,头部结焦,头部下方长“胡子”,部分外风孔被堵住,一次风机风压由 31~32kPa 增大至 34kPa, 风机电流也偏高并出现红色报警,火焰变形,冲刷窑皮。
4)岗位清理烟室时,大量打开清灰孔,使得窑内拉风短路,风量变小,再加上物料难烧,预热较差而较快涌至窑头,窑内通风进一步变差。 窑尾负压从-100~-200Pa 增大至-400~-500Pa, 清烟室时从窑头看火焰变得粗短发白,基本没有黑火头,火焰无法伸进窑内而在窑头前端顶火逼烧, 二次风温一度高于1 250℃,加剧该部位窑皮的冲刷。
3 处理措施及效果
1)头煤降至 6.0t/h,适当降低窑头的热负荷。 为提高物料的易烧性,从水泥磨堆场铲部分粉煤灰至粉砂岩堆场,粉煤灰和粉砂岩按 2∶1 搭配使用,以提高生料 Al2O3的含量,降低 SM 值;在物料易烧性短时间内没有得到改善的情况下,适当降低投料量,使窑头用煤不超过 6.0t/h,以保证窑头合适的热负荷。
2)适当偏高控制窑头负压,保证火焰顺畅而不刷窑皮;要求岗位及时清理燃烧器,避免头部结焦堵塞通风孔;把燃烧器外风开大至100%,内风由 100%关至 80%,中心风由 30%开至 100%,将燃烧器位置由(-2cm,-2cm)调整到 (-3.5cm,-5cm),使火焰靠近物料端。
3) 一开始, 操作员把投料量由 190t/h 降至 165t/h, 窑速由 4.0r/min 降至 3.3r/min, 结果二次风温较低,最高才 1 050℃,此操作运行约 4h,红窑位置温度不降反而升至 408℃。 后来考虑到该处离窑头仅有6m,要挂起窑皮,必须保证合适的二次风温和适当的液相量。 而要得到较高的二次风温,则要有一定的投料量,于是把投料量逐步加至 185t/h,并且通过合理控制篦速及熟料层厚度把二次风温提高至 1 150℃左右。 为了稳定和提高二次风温,还把燃烧器端面由与窑口平齐退至-40cm 位置。
4)在使用水枪清理烟室时 ,适当减料 3~6t/h,规定岗位一次只能打开一个清灰孔,避免拉风短路。
5)现场接风扇和高压空气对准高温部位吹。经过三个班努力,该处窑皮被挂起,筒体温度慢慢降至 290℃且趋于稳定。