某公司熟料生產(chǎn)線由回轉(zhuǎn)窯、五級預熱器、第三代冷卻機等設備組成,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格Φ4.8m×74m,斜度4%,窯速0.4~4r/min。投產(chǎn)運行后需要調(diào)試,調(diào)試中發(fā)現(xiàn)該熟料生產(chǎn)線存在一些問題待解決,下面分析其存在問題進行優(yōu)化改造,驗證其改造后的運行情況。
一、熟料生產(chǎn)線調(diào)試情況
(1)熟料黃心嚴重,熟料強度偏低。
(2)熟料巖相礦物整體發(fā)育較差,孔隙率大,結(jié)晶粗大形狀不規(guī)則,邊棱圓鈍且不光潔,表面有較多包裹體,大多膠結(jié)在一起,分布不均勻,分解和溶蝕現(xiàn)象很普遍;量大圓度差,多呈礦巢膠結(jié)型富集,此外中間體含量也較少。
(3)原因分析:進行了大量的調(diào)整,其中通過調(diào)整三次風閥平衡窯爐用風、降低煤粉細度加快燃燒速度,加大高溫風機頻率加強通風、調(diào)整加強噴煤管旋流風壓風量提高火焰強度、以及改變配料降低飽和比和鋁氧率使料子易燒性改善,也只是使窯況稍微穩(wěn)定一點,熟料強度提升約1MPa,熟料質(zhì)量不如改造之前。
調(diào)試過程中對一些參數(shù)的記錄觀察及檢測,我們分析窯爐系統(tǒng)存在以下問題:
①由于過度考慮了錐部的缺氧燃燒產(chǎn)生更好的還原效果,加大窯內(nèi)低氧氣過剩系數(shù)的窯氣進入錐部,而加大了回轉(zhuǎn)窯縮口尺寸,結(jié)果導致縮口截面風速偏低,噴騰效果變差,窯尾負壓波動大,判斷存在頻繁的塌料現(xiàn)象。
②入窯生料分解率從95%下降到90%左右,判斷回轉(zhuǎn)窯煤粉燃燒不完全,特別是錐部噴入的煤粉有可能裹挾入生料中隨塌料進入窯內(nèi),造成尾溫高,導致生料過早發(fā)粘結(jié)團,燒成難度加大,產(chǎn)生包心為主的黃心料。
③三次風入口中途及入口上的兩只噴煤管安裝角度過大,煤粉噴入射流進入到還原區(qū),導致燃燒不完全,石灰石分解率下降,并擾亂錐部流場。
④生料分解率的下降及塌料、窯中生料結(jié)團包燒等問題加大了煅燒難度,操作中只有加大頭煤加強煅燒,結(jié)果可能導致窯內(nèi)供氧與煤粉量的匹配失衡,煤粉燃燒不完全,反而助長了窯內(nèi)還原氣氛。
⑤一段篦冷機幾臺關(guān)鍵風機電流偏低,直接導致窯內(nèi)供風不足,判斷可能篦板透風性能變差,影響窯內(nèi)氧氣供給。
二、回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的優(yōu)化改造
基于以上分析,我們對系統(tǒng)進行優(yōu)化、改造。內(nèi)容如下:
(1)減小縮口尺寸,由2350mm×2350mm調(diào)整為2100mm×2100mm。
(2)調(diào)整上部兩支燃燒器角度,由向下30°調(diào)整為向下10°,并把燃燒器噴嘴對中心,調(diào)整為順著三次風旋流的方向。使還原區(qū)與分解區(qū)相對分離,提高預分解效果,并防止高位燃燒器煤粉噴射過深,且不完全燃燒,在錐部形成結(jié)皮的影響。
(3)對篦冷機進行維修,更換固定篦床和一段部分活動篦板,對充氣梁進行清理,并對風機進行整修維護,提高生產(chǎn)效率。
三、操作調(diào)整和優(yōu)化改造后的運行狀況
1、工藝調(diào)整優(yōu)化
檢修后主要工藝參數(shù)、配料方案實行小幅調(diào)整:
(1)適度增加三次風門開度到68%,平衡窯爐用風;
(2)適當控制系統(tǒng)總用風量,降低高溫風機轉(zhuǎn)速(降低1HZ);
(3)逐步增加下部燃燒器用煤比例,錐部給煤比例逐步增加到55%;
(4)調(diào)整窯頭燃燒器,提高火焰強度,適當縮短火焰長度,降低尾溫;
(5)調(diào)整熟料三率值,適當提高SM和IM值,略微增加生料耐火度,保證熟料結(jié)粒時間和結(jié)粒尺寸,改善熟料冷卻效果。
2、運行及質(zhì)量情況
(1)熟料實物煤耗降低8kg,達到140kg/t;
(2)熟料3d抗壓強度提高了2MPa,28d抗壓強度提高了4MPa,達到32.5MPa和59.0MPa。
(3)礦物發(fā)育良好,形狀規(guī)則,棱角分明,分布較均勻,含量也較多,B礦圓度好,少許明顯雙晶紋現(xiàn)象出現(xiàn),含量略少,大多延孔洞分布,不均勻,中間體較豐富。
本次技術(shù)改造和調(diào)試從理論和實踐上進行了深度探索,在調(diào)試過程中既要查找因改造產(chǎn)生的技術(shù)問題,也要排查改造以外的工藝因素造成的干擾,針對根源問題制定出優(yōu)化改造措施,經(jīng)過觀察改造后運行情況,本次改造十分成功,為熟料生產(chǎn)線穩(wěn)定運行奠定基礎。