原材料變化對回轉窯煅燒的影響
摘要:由于石灰石和燃煤品質的改變,而引起了窯生產的較大變化。文中分析了原因,并采取了相應的措施。通過加強管理及技術改造,生產的產量、質量明顯提高,熱耗下降,恢復到之前的較好生產水平。
1 工廠簡況
上海聯合水泥有限公司2000t/d熟料生產線是上世紀90年代引進全套丹麥史密斯公司的設備,設有單系列四級旋風預熱器、SLC-S預分解爐、Ф3.75m×57m回轉窯和配套FO-LAX篦冷機。自1994年10月竣工投產到2004年,生產情況都處在正常狀態,熟料產質量和熱耗達到較好水平。2004年以前日產熟料2220t,熱耗最低月平均低于3344kJ/kg。 但在2007 年以后, 由于石灰石和燃煤品質的改變引起了窯生產的較大變化,對比情況見表1。
兩年生產情況對比, 熟料產量下降4.95%,熱耗上升6.25%,熟料28d抗壓強度下降 2.41MPa。
2 原因分析與采取的措施
2.1 煤種變化和批量供應變化影響
2007年煤炭供應礦點和品種增多,且批量變動大。以前2~3種,每批供貨量在2000t左右,在煤庫內尚能搭配使用,煤灰分控制較穩定。以后品種增多,每月有6~7種,批量多少不定,有時只有幾百噸,來啥煤用啥煤,無法搭配使用,以致煤灰經常在17%~27%間波動(揮發分在25%~30%間波動),所生產的熟料成分波動較大。
2.2 原煤水分增大
原煤水分一般在8%左右,后增大到12%~20%,且所含結晶水水分增加,以往在1%~2%,后增大到3%~4%,最高達5.7%。由于煤磨未設烘干倉,入窯煤粉水分常高達2%以上。2007年上半年平均水分1.34%,下半年升到1.9%,最高月平均為2.17%。相比2004年上半年煤粉水分平均1.77%,下半年煤磨系統粗粉分離器改用動態選粉機后,煤粉水分月平均下降到1.26%。熟料28d抗壓強度對比,2007年下半年較上半年下降0.7MPa,而2004年下半年因選粉機改造后煤粉水分下降,熟料強度較上半年上升3.64MPa。熱耗相比,2007年下半年較上半年上升2.3%,而2004年下半年較上半年下降1.60%。 這些變化是在其他條件幾乎相近的情況下發生的(表 2、3)。
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由于采用黃浦江淤泥配料, 原設計原料綜合水分為 8%, 故采用 4 級預熱器, 熱耗總體偏高。
以上兩個不同時間段的兩種情況對比,較好說明了煤粉成分和水分對窯煅燒的影響。從理論上分析是由于成分波動和水分蒸發影響了火焰的熱力強度的變化與下降,對生產影響較大。操作一時不能適應,從而導致熟料產質量下降和熱耗上升。
2.3 石灰石品種變化的影響
2007年1~6月份所用石灰石的57%是船山礦毛片石灰石, 自7月份后全部改用荻港石灰石及其他零星礦點碎片。質量變化大,時好時差。在有均化堆場情況下雖有所改善,但也無法完全避免石灰石成分變化的影響,見表4。
2.4 熱耗上升溫度測定分析
回轉窯主要熱耗項目溫度測定結果見表5。
按兩次測定結果比較,2007年較2003年熱耗上升158.84kJ/kg熟料,其中預熱器表面熱損失最大。針對情況采取以下措施:
(1)在大修期間修補、調換預熱器內隔熱材料,窯內耐火磚幾乎全部更新,以減少熱損失。
(2)三次風溫偏低,需改造篦冷機,提高二、三次風溫度,以提高火焰的熱力強度,減輕煤粉水分對火焰的影響及降低熟料熱耗。
2.5 改進措施和效果
(1)在煤供應方面力爭穩定礦點,并加強進廠煤質控制,批量過小和水分較大的按合同規定不予接收,并加強搭配控制。盡量做到穩定煤灰和水分含量。
(2)加強煤磨操作,盡量降低入窯煤粉水分和細度。
(3)在窯操作上更多注意穩定熟料fCaO合格率,以穩定和提高熟料質量。在生產過程中,往往偏重熟料產量,較少注意質量,其結果是不合理也不經濟。表6是生產P.O42.5普通水泥統計數據,編號1、3 的熟料質量較低,水泥中混合材少摻料,多用熟料,熟料只抵作混合材用。當生產熟料強度高,編號2、4 的熟料就少用3.45%。窯要增產此數很不容易。
(4)通過對耐火、隔熱材料的修補,以及將原有的二代篦冷機改造為第四代型式,冷卻效率明顯增加,三次風溫度提高近150℃,熟料熱耗下降4.60%,接近原來的水平,熟料產量上升4.10%,熟料質量明顯好轉(表7)。
通過加強管理及技術改造,生產的產量、質量明顯提高,熱耗下降,恢復到2004年的較好生產水平。
編輯:王欣欣
監督:0571-85871513
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