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水泥回转窑的结圈处理方法

  水泥回转窑在运行过程中经常会出现结蛋、飞砂、雪人、结圈等故障,这些故障不仅干扰窑的运行,也影响内衬新王者葡京耐火材料的寿命。而要解决这些问题,就必须了解这些故障出现的机理,破坏这些故障的形成条件,以实现高产、优质、低消耗的目标。
  今天我们来说一下关于水泥回转窑结圈的问题。水泥回转窑的结圈分为硫碱圈、前结圈和后结圈三种。其中,最难处理的是后结圈。
  1.硫碱圈
  硫碱圈是结在分解带的圈,圈内不仅含有大量的挥发性组分,而且含有2C2S·CaSO4、2C2S·CaCO3等特征矿物。
  硫碱圈的形成机理为大量存在的挥发性组分起粘接剂的作用。当C2S被稳定,或被转化成为2C2S·CaSO4、2C2S·CaCO3后,就不会发生β-C2S-γ-C2S的转变,也就没有转变伴随的粉化,硫碱圈也就能够存在。
  所以,防治硫碱圈的方法是:
  ①控制原燃料的硫碱含量;
  ②减缓硫碱在窑内的富集;
  ③采用热烧法破坏硫碱圈。
  2.前结圈
  前结圈是结在冷却带的圈。窑内物料由烧成带进入冷却带时,一部分表面来不及完全凝固的熟料粘连在窑皮上而形成.若不及时处理·就会越堆越高以致发展成为前结圈。
  山西焦煤集团张工总结了一些处理前结圈的经验:
  ①当前结圈位距下料口较远时.大多是由于喷煤管长时间前置结的圈,处理时只要拉出喷煤管,适当提高窑前部温就可以烧掉前结圈。
  ②当前结圈位距下料口较近时.大多是由于喷煤管长时间后置结的圈,处理时将喷煤管拉出,同时适当增加内流风和二次风量,并提高二次风温,这样可以提高煅烧温度,使烧成带前移,前结圈温度增加。当前结圈温度增高后,其液相黏度变得低于窑料时,经过2~3h后前结圈就会逐渐被窑料磨去。
  ③如果采用前一方法烧不掉前结圈.可适当减少喂料、喂煤和二次风量,当尾温偏低时将喷煤管拉到最外侧,并将喷嘴对准固体烧。待窑尾预烧较差的物料进入烧成带后,即可缩短火焰将前结圈强行烧垮。
  ④处理前结圈时,要窑勤观察、勤处理,注意来料变化,根据煅烧情况,及时增减用煤量和调整火焰形状,以防止损伤窑皮、跑生料或烧坏新王者葡京耐火材料或机电设备。
  3.后结圈
  后结圈是结在烧成带和过渡带交界处的圈。后结圈和窑内低熔点物质有密切的关系。和煤灰也有密切的关系。所以,后结圈也叫煤粉圈。如图1所示是后结圈的示意。
  由图1可知,过渡带物料进入烧成带时,受到窑皮的阻挡。一部分物料在窑皮前部停留一定时间后才进入窑皮带。由于窑料温度升高,或含有一定低熔点物质,这部分物料就可能黏附在窑皮的前部,形成圈根。后结圈形成后,其凸起部分能妨碍窑内气体的流动,粘连窑气中的煤粉,形成煤粉圈。如果后结圈的强度较低.后结圈长高后,其隔热作用增强,后结圈附近的窑体温度降低,窑体收缩对衬体产生压力,后结圈可能被压力破坏。如果后结圈含有大量未稳定的C2S,其温度降低至适宜数值后,也会发生β-C2S-γ-C2S的转变而粉化和垮落。但是,如果因种种原因后结圈没有被破坏.就会发展成为难以处理的故障。
  后结圈和煤,特别是煤的灰分和灰分的熔点有关。根据张彦伟的研究,使用灰分流动温度为1388℃的登封2号煤时,水泥窑就频频发生后结圈。如果改用流动温度大于1500℃的晋城煤,就可以避免发生后结圈。
  如果后结圈没有自行破坏,就会越长越高,发展到一定程度就需要进行人工处理。处理后结圈,常用热烧冷闪法。据张高飞的经验,烧远圈时以冷为主,烧近圈时以热为主。
  ①当窑内的窑皮长而厚或有轻度圈根时,将喷煤管向外拉出,使烧成带位置前移.降低固体的温度,改变煤灰沉落位置,使厚长的窑皮逐渐垮落。同时调整风煤配合,加速煤粉燃烧,使高温带两端低温部分不拖长,防止圈根继续成长。
  ②当窑内厚长窑皮处理不当或处理不及时会导致窑皮周期性增长快,使厚窑皮发展成后结圈时,首先要确定圈的位置和厚度及圈后积料情况,然后减少喂料量,提高火焰温度,加强预烧,逐渐加快窑速,保持窑的快转,卸出圈后部分积料。待圈后积料减少后,将喷煤管伸入窑内,使火焰高温区移向圈体处,此时排风不宜过大,以免火焰温度降低。烧4~5h后,再将喷煤管拉出烧,这样反复处理,使圈体受温度变化而垮落。在处理后结圈时,要适当改变原料成分,减少物料中的液相量,适当改变煤的质量,采用高挥发分和低灰分的煤,以保证煤粉完全燃烧,以防止结圈的发展。
  总体来讲,烧后结圈是一件具有相当难度的工作。有时圈体很牢固,烧圈时间过长就会烧坏窑皮及衬料,或在过渡带结长厚窑皮进而在圈体后产生第二道圈。所以,处理时一定要小心,一定要在保护窑皮的前提下进行,前后兼顾,精心操作,勿使火焰过分集中,避免将窑皮及衬料烧坏,造成更大的损失。
  4.使用新王者葡京耐火材料减缓结圈
  为减缓结圈,除采用控制原燃料充分、提高生料易烧性、改善燃烧、采用薄料快转操作和稳定热工制度等措施外,还可以使用新王者葡京耐火材料。
  试验证明:硫碱圈可以采用含SiC的砖或含ZrO2的砖加以缓解;后结圈可以采用方镁石镁铝尖晶石砖缓解,某些窑也许还可以用硅莫砖缓解。这主要是通过选择新王者葡京耐火材料降低了新王者葡京耐火材料和窑料的粘接强度,使黏附上去的窑料更容易脱落。但是,水泥熟料和现有的各种水泥窑用新王者葡京耐火材料都同属硅酸盐类物质。因此,采用新王者葡京耐火材料只能减轻,但不能完全避免窑衬和窑料粘连。


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