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2018年06月12日 10:48:48
回转窑窑尾结圈、结皮原因分析及处理措施

邹兴芳
(葛洲坝集团股份有限公司水泥厂,湖北荆门448032)

    葛洲坝集团股份有限公司三号窑是日产4800tt/d的新型干法回转窑,在六月份的生产过程中,产生窑尾结圈、结皮,分解炉内结的现象,时间持续较长,从 6月27日至7月3日左右,恶化了窑的煅烧及热工制度,严重地影响产、质量,造成的损失惊人,很有必要对这种后果产生原因进行分析,指导以后的生产。在结圈、结皮产生的过程中,笔者也曾对生料、熟料窑皮(或结圈料)、分解炉内的试样,用煤情况等进行了分析,可望能从中找出问题的病灶。本人就以上料子着手分析结圈、结皮的原因,提出自己的看法,与行家探讨。

1 对熟料进行分析
    根据报表对6月27日至7月3日料子进行了总结,数据如表 1。

    从表中可看出,料子中的SO、R2O极不平衡,硫碱比S/R 远远高出该窑型所要求的小于1.0的范围,有学者认为硫碱比S/R最佳0.5~0.7,从其它成分看与前几个月生产的变化不大,从这里初步确定引起结圈的症结。

2 煤中的SO3
    从我们分析生料来看SO3的变化不大,从6月至7月的报表分析 SO3=0.18±0.02 的范围内,几乎没什么变化。那么熟料中的 SO3 是从什么物料中带入的呢?很显然得从煤入手。但从前几个月看熟料中的 SO3均小于 0.8 左右,到煤堆场检查原煤使用情况,结果是原煤已经使用到底子煤,即去年 10 月份进厂的原煤,通过查找原始资料可知检验数据如表 2。

    从表2数据可以看出,底子煤 SO3 较六月份之前用煤(SO3均小于3.0)要高,这更说明了系统中带入的 SO3为燃料带入。

3 结圈、结皮的原因分析
    从以上分析可看出,SO3的明显增加,尤其是硫碱的失衡,即 SO3过剩,在预分解窑系统中,系统本身的装置对窑气的挥发性的物质起着过滤作用,而该窑型系统内部的循环较其它窑型要大,高温下的挥发,低温区的重新收集,使 SO3、R2O更容易富集,富集的 SO3、R2O 在硫碱不平衡的情况下,使物料的熔点降低,这种气氛,很适于生成构成结圈、结皮的物质:3CA.CaSO4,2C3S.CaCO3,2C2S.CaSO4等而使窑结后圈,分解炉内结皮,我们从窑皮的成分可看出:该圈料显然是硫碱圈。

    从表 3 1#、2# 试样可知:SO3高出正常料的六倍多,SO3、R2O在分解炉内的富集,使分解生料在 SO3、R2O气氛中在9500℃左右出现液相而在炉壁结皮,尤其是缩口处,结皮更厉害,严重影响炉内通风,影响炉内煤的燃烧,造成恶性循环,加速D-D炉内的结皮。

    另外,还有其它一些次要原因,从结皮、结圈期间和之前 KH、SM 均较高,尤其是KH高(0.91以上),IM又较低,料烧成较难,为了正常燃烧,只有增加用煤量,这种不正常也使窑内温度变化大,SO3增加得更多,这也是引起结圈结皮的又一原因;再者料子的波动,操作的不稳定都为结皮结圈造成了隐患。

4 从配料方面采取措施
    为了避免再次发生该现象,为企业增加效益,在严格控制原料的同时,注重燃料中的SO3的含量,发现问题及时解决,在配料过程中重视硫碱的平衡,即硫碱比,生料的控制力求稳定,将生料的KH、SM、IM控制在合适的范围内,避免大起大落。

5 结论
    综上所述,笔者认为该项阶段结皮、结圈的原因归纳如下:
    (1)结皮、结圈的原因为硫碱失衡,硫碱比太高,所结圈为典型的硫碱圈,次要原因是生料的波动。

    (2)SO3的主要来源为煤所带入,导致熟料、圈料、分解炉内料SO3的富集。

    (3)加强原燃材料的控制及生料控制,重视硫碱比及挥发份成分,稳定生料成分。

6 施实效果
    通过采取以上措施,我公司再也没发生过窑后结圈事故,而且产、质量较好,fCaO平均0.76%。

作者:邹兴芳   出处:《建材发展导向》  
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