4600td回轉(zhuǎn)窯飛砂成因及解決方案

4600t/d回轉(zhuǎn)窯飛砂成因及解決方案九里制造一廠(chǎng)自2008年元月第一條4600t/d生產(chǎn)線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái)，在短短1年半時(shí)間內(nèi)第二、第三條線(xiàn)又相繼建成投產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中熟料質(zhì)量波動(dòng)較大,窯頭飛砂現(xiàn)象嚴(yán)重，熟料中的細(xì)粉量較大，此飛砂料的產(chǎn)生不僅影響熟料質(zhì)量，縮短了窯內(nèi)耐火磚、噴煤管、窯頭罩，三次風(fēng)管彎頭澆注料和窯頭大收塵及其管道等設(shè)備的使用壽命，而且在處理飛砂料時(shí)還對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染。一、飛砂料的形成機(jī)理1、所謂飛砂料是回轉(zhuǎn)窯燒成帶產(chǎn)生大量細(xì)料并飛揚(yáng)的熟料，這種飛揚(yáng)的熟料大小一般在1mm以下，在窯內(nèi)到處飛揚(yáng)，飛砂料的出現(xiàn)既影響熟料質(zhì)量，又影響窯的操作，當(dāng)升重控制在1300~1350g時(shí)，感覺(jué)料好燒，用煤少，窯速穩(wěn)，產(chǎn)質(zhì)量高，升重提高到1350g以上時(shí)，則感覺(jué)不好燒，用煤多，升重合格率低，窯速不穩(wěn)，料發(fā)粘，窯況惡化快。2、關(guān)于飛砂料的成因，主要是SIO2含量高，Al2O3、Fe2O3含量太低，因而液相出現(xiàn)太慢，導(dǎo)致飛砂；另一方面是火焰熱力強(qiáng)度不夠，造成煅燒溫度不夠高，在料層中還存在不飛揚(yáng)的物料粒，未能結(jié)粒，待物料進(jìn)入冷卻帶，細(xì)料粒才到處飛揚(yáng)；同時(shí)熱工制度的不穩(wěn)定也容易形成飛砂?？朔w砂的辦法，若是SiO2太高引起則應(yīng)降低硅酸率，若是由于煅燒操作中火焰不集中，則應(yīng)加強(qiáng)火焰的調(diào)整，提高燒成溫度。還有一種飛砂是由于粘散物所致，這種飛砂產(chǎn)生的措施與液相量少所引起的飛砂在機(jī)理上完全不同，因此解決這種飛砂的措施也應(yīng)該完全有別于液相所產(chǎn)生的飛砂。二飛砂的形成原我廠(chǎng)飛砂的形成原因，經(jīng)分析比較，主要有以下幾種原因、1、原材料(1)物料成分波動(dòng)大，在生產(chǎn)期間，公司石灰石礦山實(shí)行零排放標(biāo)準(zhǔn)，且礦山石灰石大部分被泥土覆蓋，開(kāi)采時(shí)進(jìn)行搭配使用，進(jìn)預(yù)均化堆棚灰石時(shí)好時(shí)壞，加上灰石破碎粒度不均勻，入庫(kù)時(shí)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，造成CaO波動(dòng)特別大。

均化刖石灰石質(zhì)量均化后石灰石質(zhì)量成分SiO2ALAFe。CaOMgOSiOAlOFe。CaOMgOMax16.532.821.2055.586.16Max17.602.100.6155.021.22Mix0.850.220.0243.520.00Mix0.900.350.0741.640.07S2.460.320.162.280.50S2.020.320.092.110.18均化效果1.08評(píng)價(jià)均化效果可用進(jìn)料和出料的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比來(lái)表達(dá)，其比值越大均化效果越好，一般比值在5~10,從以上數(shù)據(jù)可以看出我們的均化效果是很差的。輔助原料品種較多，并且采購(gòu)點(diǎn)多，所含化學(xué)成分波動(dòng)大，特別是煤矸石配料，一定程度上降低了煅燒成本，但煤矸石灰分和所含的微量元素(如硫酸鹽礦物)降低了熟料的液相粘度和表面張力，從而產(chǎn)生飛砂。燃煤成分不穩(wěn)定，我廠(chǎng)多點(diǎn)采購(gòu)洗煤，發(fā)熱量、灰分波動(dòng)大，加上操作中水分、細(xì)度控制不好，導(dǎo)致供煤量時(shí)高時(shí)低與生料混合較差，溫度難以控制，產(chǎn)生飛砂料。2、配料不合理我廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中熟料部分外銷(xiāo)，為提高熟料強(qiáng)度，在配料時(shí)采用了高飽和比、高硅率，中鋁率的配料方案。熟料SM過(guò)高，也易產(chǎn)生飛砂，SM是表示在煅燒過(guò)程中或在燒成帶內(nèi)固相與液相的比例。J2KS入窯生料J2K出窯熟料SiO°Al。Fe。CaOKHSMIMSiOAl。Fe。CaOKHSMIM□標(biāo)值3.2±0.12.25±0.11.060+0.022.60±0.101.45±0.100.920+0.022.5±0.11.50±0.113.663.062.0444.991.0252.671.5013.963.052.0644.800.9982.731.4821.945.183.2867.070.9332.591.4713.393.052.0345.021.0472.631.5013.243.052.0045.181.0642.621.5221.955.363.3767.170.9292.511.4913.213.042.0345.071.0632.601.4913.423.052.0245.081.0462.641.5021.995.163.2766.720.9262.601.5013.253.032.0145.141.0622.621.5013.343.062.0245.081.0522.621.5122.135.313.3567.360.9262.551.48從以上數(shù)據(jù)可以看出在1450度以上時(shí)融熔物料中的固相為C3S和C2S;SiO2基本上存在于固相中，液相則包括了大部分的AL2O3、Fe2O3，若SM高，液相量就會(huì)偏少，就不足以將物料結(jié)成大的顆粒，熟料顆粒細(xì)小，容易產(chǎn)生飛砂料。（2）IM較低，也易產(chǎn)生飛砂料，IM低時(shí)會(huì)降低熟料液相的粘度和表面張力，而要使熟料有一定的結(jié)粒度，熟料液相應(yīng)有足夠的粘度和表面張力，即提高IM有利于熟料結(jié)粒。3、操作上（1）由于原材料成分波動(dòng)，化驗(yàn)室配比調(diào)整幅度大，中控操作預(yù)見(jiàn)性不夠高，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，主要表現(xiàn)在：第一，頭煤使用波動(dòng)大，煤灰參入量時(shí)大時(shí)小，加上計(jì)量的不準(zhǔn)確，也是產(chǎn)生飛砂料的原因之一；第二，下料量的波動(dòng)，公司采用沖板流量計(jì)下料，導(dǎo)致入窯生料量波動(dòng)較大，也會(huì)形成飛砂料。（2）篦冷機(jī)操作不穩(wěn)定，因配料和煅燒出窯熟料發(fā)粘現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致篦冷機(jī)堆雪人頻繁，料層極易被吹穿，篦冷機(jī)飛砂揚(yáng)塵大影響二次風(fēng)溫和窯內(nèi)熱力強(qiáng)度，也會(huì)導(dǎo)致飛砂料的出現(xiàn)。（3）操作中風(fēng)、煤、料、窯速匹配不合理，燒成溫度狹窄（以升重為基準(zhǔn)），控制不住，易燒粘，由于物料不易滾翻，感到料層比正常厚，物料受熱不均勻。（4）生料均化較差，生產(chǎn)線(xiàn)以?xún)膳_(tái)生料磨配置，生產(chǎn)產(chǎn)量較高，一臺(tái)與兩臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和回灰的參入量不同，導(dǎo)致入窯成分波動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致飛砂料的出現(xiàn)。一臺(tái)磨機(jī)3#入窯項(xiàng)目KHSMIMKHSMIM目標(biāo)值0.93±0.022.75±0.11.50±0.11.03±0.022.60±0.101.55±0.1010.9522.711.451.0592.461.5720.9722.651.490.9842.601.5230.9812.721.451.0332.581.50標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0560.1040.0490.0440.0620.060均化系數(shù)1.223#磨4#磨入窯項(xiàng)目KHSMIMKHSMIMKHSMIM目標(biāo)值0.97±0.022.65±0.11.50±0.10.970±0.022.65±0.11.50±0.11.03±0.022.60±0.101.55±0.1010.9162.701.430.9322.771.500.9792.621.4320.9562.711.490.9902.671.530.9782.611.4830.9792.711.471.0342.601.641.0072.621.49標(biāo)準(zhǔn)偏差0.0620.0720.0820.0470.0690.0660.0360.0480.035均化系數(shù)1.7從以上數(shù)據(jù)可以看出我們開(kāi)一臺(tái)磨機(jī)時(shí)入窯KH標(biāo)準(zhǔn)偏差增大均化效果很差;4、工藝調(diào)整分析原料中存在較多反應(yīng)活性較差的粗顆粒石英，生料易燒性差，火焰調(diào)節(jié)采用短火焰頂火煅燒，為保證熟料質(zhì)量提高窯內(nèi)熱力強(qiáng)度，導(dǎo)致窯內(nèi)還原氣氛重，并出現(xiàn)飛砂，出窯熟料結(jié)粒不均齊。由于火焰粗、短、散，煤粉燃燒不完全，部分未完全燃燒甚至未燃燒的煤粉進(jìn)入冷卻機(jī)，由于出窯熟料結(jié)粒不均齊，不完全燃燒的煤粉顆粒，細(xì)顆?！帮w砂”和結(jié)粒大的熟料顆?；蚋G皮發(fā)生離析后堆積在階梯篦板上，煤粉發(fā)生二次燃燒，熟料溫度再次上升，顆粒表面維持較高的溫度，而使堆積的細(xì)顆粒熟料發(fā)生二次結(jié)粒而產(chǎn)生堆雪人。(3)由于黑火頭短，升重低，游離氧化鈣低，當(dāng)升重控制在1300~1350g時(shí)，感覺(jué)料好燒，用煤少，窯速穩(wěn)，產(chǎn)質(zhì)量高，升重提高到1350g以上時(shí)，則感覺(jué)不好燒，用煤多，升重合格率低，窯速不穩(wěn)，料發(fā)粘，窯內(nèi)結(jié)圈和掉窯皮比較頻繁。(4)噴煤管向里送，“飛砂”料更重，煤管拉出，情況好些，這主要是熟料冷卻時(shí)間和冷卻帶長(zhǎng)短不同所致。飛砂料不易掛窯皮和長(zhǎng)前圈，但易長(zhǎng)后圈，結(jié)圈速度快,3~4h就長(zhǎng)起來(lái)了。三、解決方案加強(qiáng)原、燃材料質(zhì)量控制⑴加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠(chǎng)原材料成份控制，增加化驗(yàn)頻次，對(duì)不同礦點(diǎn)的同一種物料按化驗(yàn)室檢驗(yàn)結(jié)果搭配入原料配料庫(kù)；加強(qiáng)控制以后，出磨生料質(zhì)量合格率提高到60%以上，入窯生料合格率也提高到80%以上；⑵減少原煤供應(yīng)礦點(diǎn)，盡量減少進(jìn)廠(chǎng)原煤質(zhì)量的波動(dòng)。同時(shí)，將出磨煤粉細(xì)度控制在R80mm<6%，水份控制在1.5%以?xún)?nèi)，以加快煤粉燃燒，提高火焰熱力強(qiáng)度。穩(wěn)定入窯生料喂料量加強(qiáng)中控操作，通過(guò)一段時(shí)間的操作摸索，對(duì)生料倉(cāng)進(jìn)料閥門(mén)的開(kāi)度大小進(jìn)一步分析總結(jié)，調(diào)整的幅度較小，倉(cāng)位波動(dòng)較小，喂料量波動(dòng)情況有了較大改善，優(yōu)化操作及配料方案(1)對(duì)配料方案進(jìn)行調(diào)整，降低SiO2含量，提高IM，控制出窯熟料KH=0.90±0.01,SM=2.50±0.05,IM=1.60±0.1,Al2O3=5.3±0.1,Fe2O3=3.5±0.1;J2KS入窯生料J2K出窯熟料SiO2Al2O3Fe2O3CaOKHSMIMSiO2Al2O3Fe2O3CaOKHSMIM目標(biāo)3.2±0.2.25±1.0302.60±01.45±0.9102.5±1.60±值10.1±0.02.100.10±0.020.10.1114.033.072.1543.490.9582.681.42222.495.283.5066.110.8922.601.50312.953.201.9543.881.0452.511.64422.015.213.3566.490.9202.601.55512.553.121.9343.971.0852.481.61621.845.223.3066.690