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技术 | 新型干法水泥工艺技术要点

来源:《水泥资料公众号》 发布日期:2023/11/1 编辑:张翀
核心提示:新型干法水泥工艺技术要点

前言


“五稳保一稳” 是对新型干法工艺技术的总体概括。“五稳” 是指:入窑生料量、生料成分、给煤量、燃煤成分、设备运转稳定。“一稳” 是窑系统热工制度的稳定。如何做到“五稳保一稳”,就要从各个环节的控制上做好。


一、石灰石


要求:从矿山的开采上,就要力求石灰石质量的稳定,石灰石质量指标是指CaO含量达到一定要求;K2O 、Na2O、Cl- 、S2- 、MgO等有害成分在可控范围内;石灰石粒度要符合原料磨对入磨粒度的要求。


为了保证石灰石质量的稳定,石灰石预均化堆场是重要手段,控制要点是:①尽量减小堆间差,即:上堆与下堆之间的偏差不应太大;②尽量使每堆的量达到最大,即尽量减少换堆次数;③堆尾堆头的配料控制要加强,通过预先调整,缩短检测周期等措施,减小因换堆带来的波动。④避免定点布料。


二、辅助原料


要求:①对进厂原料的组织上,要保证辅助原料的化学成分的相对稳定;


②有害成分(K2O 、Na2O、Cl- 、S2- 、MgO 等)在可控范围内;


③要尽可能实现辅助原料的预均化;


④避免在堆放、坑口 、输送过程及配料仓等环节出现混料现象。


三、配料


1、石灰石和辅助原料配料仓保证下料畅通,计量秤负荷率合适;


2、石灰石和辅助原料计量秤要保证计量准确;


①要按规定时间校秤,并将校秤结果及时通知配料工程师;

②要保持秤体托辊、称重传感器等处不积料,保持皮带张紧度合适,不跑偏;

③要定期进行化学分析与 X 荧光分析的对比,及时调整误差。


四、生料制备总体要求


1、要尽量保持生料库较高料位;


2、要尽可能地提高磨机产量;


3、要尽可能地减小动力消耗;


4、要保证生料细度和水份在控制范围内;


5、要尽量减少系统漏风;


6、要尽量使收尘器、增湿塔灰等随生料均匀入库;


7、要保证出均化库设施畅通,并按次序要求出库;


8、要根据煤的质量预先调整配料方案。


五、煤粉制备


1、在进厂环节上,要保证进厂煤的质量稳定性;


2、原料均化是保障煤质稳定的重要手段,因此,要通过配煤, 在保障优、 劣质煤资源最佳利用的情况下,实现煤质的稳定。①尽量减小堆间差;②尽量使每堆煤量达到最大;③避免定点堆煤。


3、要采取先到先用的原则,避免原煤长期存放着火;


4、长期储备的原煤,要采取压实的方法,避免着火;


5、煤粉细度和水份要控制在合理范围内;


6、要关注和解决煤粉制备过程中煤质贫化问题;


7、要保证煤粉仓负压状态,防止仓内结露;


8、要高度关注和严格控制系统温度,防止着火或爆炸;


9、要高度关注厂房、设备卫生,防止集尘着火或爆炸;


10、要高度关注维修安全。


六、烧成的总体要求


1、生料喂料仓要经过砝码标定;


2、生料喂料秤要保证计量准确;


3、主风机转速要保证显示准确,调整可靠,挡板开关灵活,显示准确;


4、煤粉仓要经过砝码标定;


5、煤粉计量秤要保证计量准确;


6、预热器各级挡板要活动灵活;


7、窑系统( 特别是预热器、分解炉、篦冷机)要密闭堵漏,防止漏风;


8、系统工艺参数(温度、压力等)要准确,定期进行标定。


七、烧成系统操作要点


7.1 入窑物料分解率


入窑物料分解率的高低,决定窑系统产量和熟料质量,因此这是新型干法水泥工艺最重要的控制点。

入窑物料分解率的高低除了取决于分解炉性能之外,主要取决于最低一级预热器出口温度( 或入窑物料温度)的高低,操作中保持该温度足够高并保持稳定是热工制度稳定的关键,但需注意该温度过高会造成预热器等处结皮, 造成堵塞事故的发生。


7.2 窑内火点温度的控制


窑头火焰是决定熟料烧成的最后也是最关键环节,窑内火点温度是决定熟料产质量特别是熟料质量的重要参数,由于该温度不易准确检测,因此如何判断该温度的高低成为一大难题。


1)对窑头火焰的要求:


①能达到足够高的温度;

②火焰形状较完整,形状发散会造成扫窑皮,扫窑砖;

③黑火头尽量短。


2)对窑头燃烧的影响因素:


①窑内二次风量的大小。二次风量大会使火焰变长,火力不集中,火点温度低;二次风量小会使火焰变短,火力集中,火点温度高,但易造成耐火砖烧损。

②二次风温的高低。希望二次风温越高越好,有利于煤粉燃烧。

③火嘴内外流风量的大小。外流风量大或内流风量小,会使火焰细长,反之则火焰短粗。

④火嘴风翅及风道外端位置。


3)窑头火点控制的方法:


(1)通过以下方法确定合理的二次风量:


①窑尾温度:窑尾温度太高,说明二次风量偏大;

②窑尾负压:在窑内无结圈,窑皮正常的情况下,负压大说明二次风量偏大;

③三次风温:正常情况下,三次风温偏小,说明二次风量偏大;

④三次风压:正常情况下,三次风压偏小,说明二次风量偏大;

⑤FF和窑头喂煤比例:窑头喂煤量偏大,说明二次风量偏大;

⑥窑皮状况:窑前部窑皮厚,说明二次风量偏大;


(2)通过调整火嘴风翅及风道外端位置使火嘴性能发挥到最佳;


(3)通过调整火嘴内外流风量的大小使煤粉燃烧速度达到最大。


7.3 篦冷机的操作控制要点


篦冷机是新型干法工艺过程中最重要的设备之一,篦冷机热效率是决定熟料热耗的重要因素;二次、三次风温的高低直接影响着窑头和分解炉的燃料燃烧速度;熟料的冷却效果对熟料质量有明显的影响,因此如何发挥好篦冷机的作用是窑操作控制的关键。


1)尽可能地提高高温区熟料料层厚度,延长熟料在高温区的停留时间,不但可以提高二次、 三次风温,还可以延长篦冷机使用寿命。


2)必须确保各室、特别是高温区充气室的密闭性,不但要关注人孔检修门,各室隔墙等处的漏风情况,特别应经常检查料封阀的密封情况。以前的生产实践中有过多次教训,漏风太多造成熟料冷却供风不足,轻则熟料冷却效果差,则篦板固定螺栓高温失效,造成篦板脱落,高温熟料落入充气室,造成篦床框架和支撑梁受热变形,酿成重大设备事故。因此,不论是日常巡检还是检修过程,都应将检查料封阀的密封情况作为重中之重的事。


3)确保篦板间隙均匀。在高阻力下,间隙不均会造成分风不均,严重影响冷却效率。检修过程中,一定要将调整篦板间隙作为重点,专人负责,专家指导,专人检查验收。


4)篦板孔隙堵塞的处理。实践中发现,长期使用的篦冷机篦板孔隙中,堵塞现象十分严重,这主要是因为:


(1)熟料颗粒被挤入;


(2)施工时流入浇筑料。篦冷机孔隙堵塞后严重制约篦冷机效能的发挥,因此必须高度重视,在检修时,做到以下几点:


①一般情况下, 在检修前先将篦床上的料清干净,这也是检修前检查设备状况,制定检修方案所必须的;②耐火材料施工前,篦床上盖上苫布;③检修完毕,必须对篦板孔隙堵塞情况进行处理,检查和确认。


7.4 入窑生料率值太低的操作要点


1)入窑生料率值太低可能造成的危害:


入窑生料率值太低,若操作不当会造成以下危害:


①烧掉窑皮后,将窑内耐火砖烧损,甚至烧坏窑筒体;

②熟料烧流后进入篦冷机,将篦缝糊孔,或将篦板等烧损;

③篦冷机废气温度高,将窑头电收尘器内极板、极丝烧坏变形;

④熟料在篦冷机上冷却不充分,出篦冷机熟料温度过高,对后续设备造成危害。


2)入窑生料率值太低的提前预防:


正常情况下,入窑生料率值突然变低,会出现以下情况:


①在FF喂煤量不变的情况下,预热器系统温度会大幅上升;若最低一级预热器出口温度在自动控制状态下,FF喂煤量会自动减少;②窑功率会急剧下降。


3)操作要点及注意事项


①当生料配料系统出现波动时,要及时通知中控室窑操作员 ;②入窑生料取料点应尽量在标准仓前,取料、检测、报数及时完成,不容耽误;③发现入窑生料率值太低时,应大幅度降窑头喂煤量;较大幅度降低分解炉喂煤量;较大幅度减少一次风量,避免火焰过于集中;适当减少生料投料量,应先减窑头喂煤,一定时间后减投料量,决不可先减料后减煤;④窑内通风量的控制,根据窑筒体温度高的部位来确定,一般情况下,窑前部温度较高,甚至红窑,应适当加大窑内通风量;若窑筒体后部温度高(约15m以后),可适当减少窑内通风量,同时应进一步减少窑头喂煤量;⑤巡检工应不断观察窑内情况及窑筒体情况,操作员也应经常到现场观察,根据实际情况进行调整。


八、耐火材料


1、耐火材料受到高温、热震、挤压力和化学侵蚀多种破坏的作用,因此,耐火材料适应环境的要求十分重要;


2、耐火材料质量的稳定性,均一性十分重要,因此,要选择资质高的供应商。


3、耐火材料进厂后进行严格的质量检验,必要的要找有资质的第三方进行化学、物理性能检验;


4、施工前,要做好耐火材料检修施工预案,施工条件较差的要做好补救工作,要实行专人负责;


5、不定形耐火材料要严格控制加水量,做到搅拌均匀,按规定实行养护;


6、耐火砖的砌筑,要严格执行砌筑规范。


九、水泥制成


1、要对熟料质量有预见性的掌握,为配比提供依据;


2、要对混合材的质量情况预先掌握,为配比提供依据;


3、要保证熟料和混合材配料仓下料畅通,计量秤负荷率合适;


4、熟料和混合材计量秤要保证计量准确:


①要按规定时间校秤,并将校秤结果及时通知质检工程师;

②要保持秤体托辊、称重传感器等处不积料,保持皮带张紧度合适,不跑偏;


5、要定期测定选粉机选粉效率,出现异常要及时分析,研究解决;


6、要定期测定磨内筛余曲线,及时调整装载量及级配;


7、要经常检查磨内衬板、磨头护板、隔仓板等磨内设施使用情况;


8、要严格控制石膏掺加量,保证水泥中SO3含量合格;


9、要严格控制石灰石、矿渣等混合材掺加量,保证石灰石、矿渣等混合材掺加量合格;


10、要严格控制水泥细度,保证水泥比表面积合格;


11、要根据熟料质量、市场情况确定合理的混合材掺加量,水泥细度等控制指标;


12、要严格控制水泥出磨温度。


作者:水泥资料

所属:水泥资料

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