旋窑操作手基础知识.docx
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旋窑操作手基础知识
旋窑操作手基础知识
(一)
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作者:
水泥网单位:
水泥网[2003-3-25]
关键字:
易烧性-烧成性-脱酸度
摘要:
一.熟料组成对烧成之effect.二.熟料形成.三.窑.四.烧成研究构想.五.生料组成对易烧性之影响.六.烧成性分析.
一.熟料组成对烧成之effect.
1.烧成条件:
氧化气氛→黑色熟料(是)
→黄色熟料(否)
2.烧成影饷主要因素:
原料化学组成,矿物组成,物理性质(颗粒大小,均匀度).
3.窑operatcon,o2/co,cooler为第一阶段控制,加减煤,加减料,窑KW,pyroclon控制,clinkerFL控制之effect,SM,ZM,LSF对烧成之effect.
二.熟料形成.
1.熟料开始的组成:
分解石(CaCO3)
石英(SiO2)
黏土(SiO2M2O3H2O)
铁粉(Fe2O3)
2.熟料形成之过程:
熟料形成期间可发生之反应以如下温度范围来概述之.
200℃以下生料中游离水干燥
100~400℃粘土中结晶水遗失
400~900℃黏土分解成Al2O3+SiO2
550~900℃生料→CaO+CO2
>800℃CA
固态反应>850℃aluminate
>830℃C2S(至1200℃时,完全生成)
烧成反应>1260℃出现夜体(溶融物)
━1450℃时夜体含量达20~30%,视化学组成而定,SM↑夜体含量高↑
━1260℃烧成反应开始,料中主要含固体C2S,游离CaO及夜体,固体在夜体中形成溶液,使扩散反应加速,C2S+CaO→C3S.C3S是水泥中的主要矿物.
>1400℃液体组成,几乎生料中所有之Al2O3+Fe2O3皆在液体中了,CaO56%,SiO27%,Al2O323%,Fe2O314%.冷却期间液体熔融物结晶成C3A及C4AF.
3.烧成后的熟料矿物组成(具有水硬性)
硅酸三钙C3S━3CaO·SiO2
硅酸二钙C2S━2CaO·SiO2
铝酸三钙C3A━3CaO·Al2O3
铁铝酸四钙C4AF━4CaO·Al2O3·Fe2O3
它们的生成量视温度,滞留时间,冷却速度而定.
三.窑.
1.窑中各带之长度.
分解带过渡带烧成带冷却带
L/D━14~173~4D5D5~5.5D1.5D
L/D━10~111.5~2D4.5D3.5~4D1D
物料停留时间2"6"10"2"━20"
2.短窑脱酸度,应该保持90~95%,避免窑内废气温度过高造成进料室及C4下料筛结皮堵塞.脱酸度超标会造成窑内温度分布波动,引起结圈,结皮.而且,将缩短分解带长度,使过渡带长度过长,窑速上不去,形成懒火焰烧成,失去快速锻烧之优势,产量,品质无法达标.
3.熟料中MgO为2%时,熟料烧成温度降50℃,熟料中碱及硫也会降低.
>1260℃时,应该让绝大部份液相生成,以补快速锻烧.
4.短窑采用快速锻烧,烧成带相对较短,火焰温度较高,但较短.故熟料粉形成温度要高,原料必须能“吃火”.
5.RF:
(1).Labahn,otto.andB.KohihaascementEngineers´Handbook.
BauverlagGmbhWiesbadenandBerlin.4thed.1983.
(2).H.F.W.Tsylor.Cementchemistry.AcademilPremLtd.1990.
(3).Peray,KurtE.THERotaryCementKiln,2nded.ChemicalPublishing1986N.F.
6.影响预锻窑产量和品质的因素友有许多,如:
操作水平,原料及燃料品质,生料成份及预均化程度.
生料LSF高,窑内物料松散,不易燃烧及结窑皮,熟料f-CaO高使须提高温度,降低窑速及产量.
生料LSF低,窑内物料紧贴,易形成长厚窑皮,窑皮和结大球使窑的操作状态恶化.
所以保持生料的均衡稳定是保持旋窑易燃烧平衡的关键.
SM低的生料,熔剂性矿的总量增加,即物料的夜体量增加,易造成窑内结圈结球,使窑内操作恶化,破坏热平衡.
采用SM(2.50+-0.10),ZM(1.50+-0.10),LSF(91.5+-1.0)之配料,稳定声料品质,降低标准偏差.
SM高,使物料易燃性降低,因Al2O3+Fe2O3含量降低,不利CaO+SiO2燃结,但预锻窑中需热量少,而热量供应很充分,故可胜任熟料烧成.
IM高,使夜体黏度提高,但由于窑中火焰温度高,故也没有问题.
LSF高,生料中碳酸盐矿物含量低,减少熟料的形成热,可降低热耗量.MgO在燃结温度下是一种助燃剂,使烧成反应易于进行,但含量过高易使烧成带结球.SO3来自原料及燃料,其在1000℃时形成SO2气体,并在窑系统中生成CaSO4,K2SO4,易在窑后段造成结圈及结料.Na2O及K2O对熟料品质及窑操作均有不良影响,它们在烧成带开始处挥发,随窑气飘到预热机底段,在900℃下凝结下来与SO2,CO2及氯反应,碱份循环易在窑内造成结料及结圈.氯来自原料及煤炭,氯也会在高温下挥发与碱份形成氯化碱在窑中循环,造成预热机底段及窑尾结圈.适合燃煤用的生料若突然改燃油时,会造成难烧,这是因为缺少煤灰中的Al2O3及Fe2O3助燃剂之故.
四.烧成研究构想.
1.
(1).脱酸度一天一次,adj.煤量ofpyrodon.
(2).onomlthod一天一次,adj.窑operation.
2.配料方向:
(1).确保入窑生料一致稳定.
(2).熟料品质高,易燃性好,烧成带易结皮.
(3).连续一致的入窑生料成份,是窑适当操作的最重要因素.
五.生料组成对易烧性之影响.
生料易烧性:
生料在窑中转变成熟料之相对难易程度.可标示将生料烧成良好品质熟料所需之燃料量.
生料易烧性视生料组成而定,可用如下来表示:
1.硅率系数(SM).
SM=SiO2/Al2O3+Fe2O3
硅率系数增加将使易燃性变差,因为Al2O3及Fe2O3含量使得CaO及SiO2可在较低温度下化合.
名词定义 易烧:
生料须较少之燃料即可烧成熟料.
难烧:
生料须较多之燃料才可烧成熟料.
2.铝率系数(IM).
IM=Al2O3/Fe2O3
铝率系数越高,生料越难烧.当其它成份固定时,铝含量越高越容易烧,因铝可促进CaO及SiO2之‘反应速率’.熟料IM=1.4~1.6之间最佳,易烧性好,偏高时,会产生易烧性变差.
3.石灰石饱和系数(LSF).
LSF=CaO/(2.8SiO2+1.18Al2O3+0.65Fe2O3)
熟料LSF在0.99以上时,将相当难烧,且即使升高窑温,熟料中游离石灰含量也舞法降低,反而会损失及窑皮及火砖.LSF在一般值时,窑温升高,熟料中F.L.降低,此时可从F.L.含量来判断窑中temp是否适当,熟料F.L.以控制在0.8%较佳,一般0.4〜1.2%.LSF0.90以下将使熟料F.L.偏太低.
4.水硬系数(HM):
目前不常用了.
HM=CaO/(SiO2+Al2O3+Fe2O3)
5.液体含量:
熟料在1450℃烧成时将形成半液体状态,此熟料床粘稠外观是窑操作手观察烧成带时一项很重要的控制参数.液体%(1450℃)=3.0Al2O3+2.25Fe2O3+MgO+Na2O当量总碱份.或=1.13C3A+1.35C4AF+MgO+Na2O当量总碱份,其中MgO含量最高计至2%.熟料中液体含量通常介于25〜27.5%之间,与温度成正比观系.液体含量较高时,烧成带熟料床外观较粘,将使熟料较易烧成.
六.烧成性分析.
1.生料成份之改变对窑操作有很大的影响,故窑操作手应预先掌握入窑的生料之成份变化情况,如Ⅰ型生料改换成Ⅱ型生料.
2.入窑生料之粒度分布状况应尽量均一,减少变化.尤其粗颗粒的生料对烧成性及窑操作稳定性有很大影响.
*.Kuehls烧成指数(BI)=C3S/(C4AF+C3A)值越高表示越难烧.
*.Peray烧成参数(BF)=100(LSF)+10(SM)-3(MgO+Na2O当量总碱份).值越高表示越难烧.
*.经验烧成参数(BF)=x(LSF)+y(SM)-j(MgO+Ma2O当量总碱份).(针对各窑,然后用多重回归分析决定x,y,j值).
例:
熟料参数计算:
(%)
烧失量0.160.16
SiO222.0022.15
Al2O35.405.40
Fe2O33.403.40
CaO65.0064.75
MgO2.852.85
Na2O当量0.750.75
总碱份
SO30.300.30
总计99.8699.86
C3S55.3552.43
C2S21.4124.33
C3A8.568.56
C4AF10.3410.34
HM2.112.09
SM2.502.53
ZM1.591.59
LSF92.691.3
液体含量(%)26.3826.38
Kuehls烧成指数2.932.77
Peray烧成参数106.8105.8
摘要:
窑壳出红状况的判定及处理:
一状况的判定:
检视出红的位置:
出口砖、胎环内、胎环旁、烧成带、转化带、进口带。
1.出红的范围:
整片暗红、小圆点、大圆点、大块状出红、条状出红
2.出红的程度:
暗红、亮红
3.出红时间:
连续长时间出红,不消失;经处理后出红消失。
二相应之处理:
任何情况下均不得喷水
1.出现大块亮红或长条状亮红时,应立即停火、停进料、旋窑依规定转窑冷却。
2.出口砖脱落,旋窑各胎环内或窑壳大圆点亮红,长时间不结皮、出红不消失时,应移冷却风车并加装Air冷却出红位置,逐步减煤粉量至旋窑烧空停窑。
3.胎环内发现小圆点亮红或大圆点暗红时,应移冷却风车及加装Air冷却出红位置,稳定配料,调整火焰之长短及位置,若上述措施无效且情况恶化应采取停窑措施。
4.窑壳出现小圆点亮红或大圆点暗红时,应首先检讨火砖换砖时间,移冷却风车及加装Air冷却出红位置,调整火焰,并改变饲料化学成份使液相增多容易重新结窑皮。
5.烧成带整片暗红时,应观察烧成带的温度酌量减少窑头煤粉,移冷却风车冷却出红位置的窑壳,并调整火焰。
窑尾出现整片暗红时,其原因只能是有二次燃烧发生,所以是长火焰时应改短火焰,窑尾出口CO含量高时应减料减煤粉烧成,并移冷却风车冷却出红位置。
烧成无定式,关键看烧手的判定及反应,因此中控的主管及烧手都灌输一个这样的观念:
烧手要胆大心细,随时准备处理各种突发状况,最好在状况发生之前就可以根据其征兆予以排除。
在系统正常生产的情况之下,怎样判定是否已达到实际生产能力,是否仍存在增产的可能性,就提高产量的可行步骤说明如下:
首先如果想继续饲料的话,必须先将系统温度提升,视情况在不会引起CO上升时下酌加煤粉量,观察温升情况;待温度稳定之后加料,此时若温度快速下降应减少饲料量,若温度平缓下降则继续注意观察甚至稍加煤粉亦可。
加料过程必须保证系统各点温度不会超过允许的最高温度,否则可能导致结料发生。
如果加煤引起CO含量上升,可以适当加大I.DFan转速,但加大风车转速会将火焰拉长,高温带向窑尾方向移动,造成结料。
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- 操作手 基础知识