一次过渡带结圈分析与处理_倪磊.pdf
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1、2023年第1期中图分类号:TQ172.6文献标志码:B文章编号:1007-0389(2023)01-48-03【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2023.01.015一次过渡带结圈分析与处理倪磊(葛洲坝宜城水泥有限公司,湖北襄阳441419)0引言我公司拥有一条日产4800t水泥熟料生产线,回转窑规格4.8m74m,配备RF5/5000旋风预热器,设计日处理200 t协同处置生活垃圾项目。日常运行中发现,回转窑过渡带(4347m)位置长期频繁结圈,造成窑内物料流动和通风不畅,严重影响窑系统稳定运行。为此,公司及时调整系统参数,结圈得以处理,本文重点对此处结圈的处理过程及
2、应对措施作简要分析。1结圈现象及窑圈成分分析2021年8月5日,早班矿山石灰石换区后,中班窑筒体43m处筒体温度由290逐渐下降,夜班窑筒体温度降低至240,8月6日早班结束时,窑筒体表面下降至 190,8 月 7 日早班窑尾负压也正常值-200Pa左右上升至-350Pa,窑电流波幅由500700A变为400850A,并伴有窑尾漏料现象,烟室气体分析仪CO上涨至200010-6,C1出口气体分析仪上涨至4 00010-6,系统存在严重还原气氛;7日早班减产煅烧2天后,结圈趋势得以控制,15日利用错峰停窑的机会,对此圈进行处理并取样分析见表1。初步分析判断此圈先形成硫碱圈后,导致窑内通风受限,煤
3、粉不完全燃烧,再加上MgO含量偏高,多重原因导致液相提前出现,最终形成窑圈厚度约80cm,通风面积减少了40%左右,严重影响了窑内风速及火焰形状。开窑投料后,筒体48 m前后再次出现结圈现象,窑筒体温度由280降低至170,平均下降2.2/h,通过及时调整喷煤管用风、系统用风、生料成分以及有害元素含量,结圈逐步好转。2结圈形成原因分析对于结圈前后的熟料成分对比见表2,并结合停窑时对此处结圈的原因进行以下分析:(1)受公司矿山资源影响,MgO 含量可控性较差,如表2数据所见,结圈形成时熟料中氧化镁均有不同程度上升,最高时班平均值达到2.76%,MgO主要来源于石灰石中的碳酸镁,其在碳酸盐分解时已
4、经开始影响甚至参与了熟料的烧成反应,当MgO含量大于 1%时,在低温 900时,开始形成 C2S,CA,C12A7和低Al/Fe比的铁酸盐相等1,可见MgO对液相量有突出贡献,在熟料煅烧时降低液相共熔温度的能力仅次于Fe2O3,MgO有一部分与熟料矿物结合成固溶体并溶于玻璃相中,故MgO可降低熟料煅烧时液相出现的最低共熔温度,但是当熟料中MgO含量大于2%时,多余的则成游离态方镁石存在,生料易样品名称窑圈中部结皮窑圈上层结皮窑圈底层结皮熟料生料烧失量4.770.730.4636.31w(SiO2)20.4619.617.4621.8613.41w(Al2O3)5.615.825.615.083
5、.04w(Fe2O3)2.953.482.823.392.03w(CaO)58.1865.0955.2765.2343.08w(MgO)1.362.842.372.731.15w(SO3)0.813.761.5w(K2O)2.613.350.540.42w(Na2O)0.40.20.50.170.11w(R2O)2.110.862.70.520.39w(Cl-)1.9970.0662.5810.0070.027表1结圈有害成分化学分析结果%调整前调整后w(CaO)%64.4964.6464.7664.8764.5564.4564.5764.69w(SiO2)21.4921.5821.6021.
6、7121.5121.5321.5721.55w(Al2O3)5.685.575.625.555.225.215.265.31w(Fe2O3)3.173.163.183.203.083.053.003.05w(SO3)0.440.480.590.580.540.550.670.57w(MgO)2.622.762.642.032.002.022.042.04w(K2O)0.870.900.880.850.690.640.620.57w(Na2O)0.110.140.150.150.140.140.150.15三率值KH0.8980.8990.8990.8980.9110.9090.9080.909
7、SM2.432.472.452.482.592.612.612.58IM1.791.761.771.731.691.711.751.74表2调整前后熟料成分及三率值生产技术倪 磊:一次过渡带结圈分析与处理-482023年第1期烧性虽好,但使烧结范围变窄,工艺操作时如果不及时调整,易出现结圈现象。(2)碱及挥发组分影响,喂入分解炉内垃圾中氧化钾和氯离子较高,部分未燃尽的垃圾落入窑尾形成局部高温,恰逢更换铝质校正原料,带入了氧化钾偏高的黏土。少量的碱对熟料形成有一定的矿化作用,亦能降低液相形成温度和增加液相量,在750850,只要有碱存在,既能生成 R2Ca(CO3)或R2Ca(SO4)复盐,这种
8、复盐在780820温度下熔化成流动性很高的液相2,再加上有氯化物存在时,其最低共熔温度可降低至700左右,可加速熟料矿物的低温合成过程,同时,挥发组分形成的溶体会在生料和耐火砖表面起到粘结剂作用,加剧了结圈形成。(3)气氛影响。结圈前期,电站SP炉管排漏水,导致系统积灰严重,管道换热效果明显下降,高温风机入口温度由 190 上涨至 220,系统通风量下降,煤粉燃烧不完全,窑尾烟室 CO 上涨至 2 00010-6。煤粉不完全燃烧,一方面是未燃尽的焦炭离子沉降到过渡带以后继续燃烧,使得液相提前出现;另一方面,在还原气氛下,三价铁离子被还原成二价铁离子后,FeO液相下1100左右出现并能促进硅方解
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