前言
看火工的基本任务是通过操作来稳定窑的热工制度,从而提高窑的运转率,达到优质、高产、低消耗和长期安全运转的目的。预热器窑看火工除了应掌握窑内变化情况外,还要结合中控仪表数据、化验测定的数据进行综合分析判断,然后实施操作。
1 窑内现象的观察与调整
(1)火焰形状与熟料结粒翻滚情况观察。火焰的形状、长短、亮度、位置、黑白火头的比例及火焰温度的高低是操作调整的主要依据之一。由于看火镜制作上的差异,不同看火镜的观察结果会有差异,所以看火工应每人固定一镜不要相互调用,以正常窑况下的火焰形状、亮度及熟料粒度5mm~10mm为宜为依据,进行仔细观察比较并作适当调整。一般地,火焰亮白、温度高,则烧成带物料温度升高,液相量增加,料子发亮,升重增加,f
-CaO下降;但同时熟料结粒较粗,翻滚滞缓,被窑带起的高度较高;此外高温火焰还易损害窑皮,使筒体温度上升,不利于窑的长期安全运转。这种情况下应采取相应的减煤减风措施。反之,火焰暗而无力,则物料结粒小、翻滚快、带不高、升重低、f-CaO高,则说明烧成总热量不足,窑温较低,操作上应适当加煤、加风以提高煅烧温度。火焰的形状和温度主要受二次风温和煤粉水分、挥发分高低及煤粉细度的影响。此外,火焰形状还受窑尾高温风机、窑内结圈情况和料层厚度等因素影响。操作中应根据料子亮度、系统温度和化验室数据等具体情况综合分析处理。
三通道喷煤管火焰的调整比较灵活且易于控制。一般火焰形状以顺畅而集中,并使火焰高温部位正好处于烧成带位置为宜。
(2)料层厚度观察。料层厚度在一定程度上反应了来料是否稳定和煅烧是否正常。而来料的稳定性又受窑尾下料量及生料成分、窑速快慢和窑皮的平整度等因素影响,特别是有结圈或长窑皮时更会引起来料波动和料层的变化。料层过厚及涌料时,为使物料烧透,在筒体温度及窑尾氧含量允许的条件下,应加大内风并加煤来顶住这股料层,防止热工制度产生大波动;当料层过薄时,除了减煤外,还得进一步找原因,排除隐患。
(3)窑皮的观察。烧成带的窑皮主要看其是否牢固、平坦和完整;烧成带后面的窑皮主要看其粘结的厚度和长度。当烧成带与分解带交界处窑皮在增长形成长窑皮甚至结圈时,操作上就要及时处理。处理时,先退出喷煤管,使其温度降低,自行脱落,如长时间不掉,可停窑查看窑皮,如确已结圈,则用冷热法烧掉。当看到翻滚的熟料中有20cm左右的扁物料块时,说明该部位老窑皮已脱落这时需补新的窑皮。但当大块窑皮塌落时,要先打慢车,以免砸伤窑皮,同时适当增加煤量,结合筒体温度观察,来判断垮窑皮的部位一般窑的转矩也能马上反应出垮大窑皮。假如是过渡带的副窑皮垮落,则关系不大,但烧成带窑皮塌落,则可能会引起红窑。
(4)黑影位置的观察。在传统的湿法、干法窑操作中,看火工基本上是通过稳定黑影的位置进行操作的。在新型干法窑操作中,一般正常情况下很难看到黑影。但在刚开窑不久、窑温较低时,分解带延长,可观察到黑影靠近窑头。这时操作上需要加风、加煤,提高烧成温度,如黑影仍近,则须打慢车,让黑影退到正常的位置。这种情况易发生在挂窑皮期间,此时要随时控制黑影的位置。
2 各项中控显示数据的分析与操作调整
(1)窑的转动力矩以下简称窑矩。当窑正常煅烧时,窑矩应在小范围内波动,窑距的自动记录曲线宽度较窄,而且平整。当窑内温度有下降趋势时火焰被压缩,烧成带变短,则窑矩相对值下降。如下降不多时,则适当加内风、加煤;下降较多时,则应先适当减煤,使火焰伸长,再加大煤量,使烧成带相应伸长,以防止形成逼火。当窑内大量垮窑皮时,窑矩先上升后下降,应及时加大内风、加煤,补充垮窑皮时所需的热量,待窑矩恢复正常以后再退煤、减内风。当窑矩自动记录曲线较宽时,说明窑主电机电流波动较大,窑皮不够平整、均匀。虽然,窑矩对烧成温度的反应在时间上要相对滞后,且存在较多的特殊情况,但用窑矩来判断烧成温度还是比较可靠的。
(2)C1筒出口及窑尾气体温度。从节能角度考虑,C1出口废气温度越低越好。我厂五级旋风预热器窑的C1出口废气温度一般控制在320℃左右。超温时,需检查几种情况:即生料喂料是否中断或减少;某级旋风筒或管道是否堵塞;煤量与风量是否超过喂料量的需要等。查明原因后,作出适当的处理。当温度一直偏低时,则应结合系统有无漏风及其他几级旋风筒的温度酌情处理。
窑尾气体温度同烧成带温度一起表示窑内各带热力分配情况。窑尾温度与结皮、堵料有较大的联系,当窑尾温度超过1050℃时,易结皮、堵料。
(3)入窑物料温度。当入窑物料温度降低时,窑内分解带就相对延长,火焰被压缩,加重了烧成带的负荷。同窑尾气体温度一样,入窑物料温度要求相对稳定。
(4)二次风温度。当二次风温偏高时,火焰缩短,煤粉燃烧加快,会造成局部高温,极易损伤窑皮和耐火砖。影响二次风温的因素较多,如来料均匀性、熟料结粒情况、窑头罩内负压等。我厂3.2m×36m单筒冷却机的内部扬料装置已固定,不像篦冷机那样可容易地对二次风温进行调节,因此在操作中须特别注意。
(5)C1筒出口负压。当C1筒出口负压增大时,则需检查旋风筒是否堵塞;还要结合气体分析确定排风是否过大;当C1筒出口负压下降时,则应检查喂料是否正常,紧急风门是否关闭,各级旋风筒是否漏风等;如均正常,则需结合气体分析情况确定排风是否足够如不足,应适当调大风机阀门开度和转速。此外,C1筒出口负压还受喂料量、排风量等影响。
(6)窑尾负压。窑尾负压是反应窑内通风状况和窑内物料运动状况的参数。当窑尾负压上升时,则窑内很可能结圈或结大蛋,使窑内通风阻力增大。此时,应从料子的化学成分和操作入手,消除结圈和大蛋使窑恢复正常。当窑尾负压较低时,表明窑内通风良好。但窑尾负压下降较多时,则应结合氧气分析来判断高温风机排风是否足够。
(7)高温风机出口负压。在窑系统与生料磨系统联合操作时,该处负压主要指示系统风量平衡情况。该处负压较目标值增大时,应关小电除尘器引风机的阀门;反之则应开大电除尘器引风机的阀门。当电除尘引风机发生故障时,应严禁开窑。
(8)第三、四、五级旋风筒锥体负压。它表示旋风筒锥体的通风状态。当旋风筒发生粘结堵塞时,锥体下部负压下降,此时需迅速采取措施加以消除让压缩空气对着此处锥体喷吹。在实际操作中,每个锥体负压都有一个范围设定值,当超过此设定范围时,应立即处理否则,带来的停窑损失是很大的。
(9)高温风机出口O2含量和进电除尘器前CO含量。在窑尾预热器出口设置氧气分析仪用来指示窑内燃料燃烧和通风情况。一般一级预热器出口O2含量控制在5%左右。我厂五级旋风预热器窑的通风主要是通过窑尾高温风机的阀门和风机转速来调节的,电除尘器进口CO含量过高,说明窑系统燃料燃烧不完全,热耗增大,且电除尘器易引起燃烧爆炸。因此,当电除尘器进口CO含量超限时,应严禁强行开电除尘器,必须等报警解除后,方可开启电除尘器。CO含量一级报警为0.60%,二级报警为1.0%。此外,还可以通过预热器出口O2含量来判断燃料燃烧是否完全。
(10)增湿塔的出口温度。该温度在设定范围时,除尘效果良好。但温度过低时,电除尘器容易结露,同时也易造成增湿塔的湿底和堵塞。根据类似厂家的经验,增湿塔出口温度在150℃左右时,除尘效果良好。我厂是通过改变供水系统的回水量,来改变增湿塔的喷水量,从而实现对增湿塔出口温度的控制。这段流程的关键是增湿塔高压水泵喷头的雾化效果。
(11)窑筒体扫描温度。窑筒体表面温度以烧成带最为重要。通过对烧成带筒体温度的了解,可以看出窑皮的分布情况及烧成带的热力强度,以此作为判断烧成状况的依据之一,但由于窑内各部位的温差以及耐火砖导热系数不同,将导致不同的筒体表面温度,处理时应分别对待。
3 根据化验室提供的数据判断
化验室提供的生、熟料分析数据也是操作工进行窑内工况判断和调整的重要参考依据。
(1)立升重。熟料立升重在一定程度上反映了熟料烧成好坏和窑内热工制度的稳定与否。如果立升重超过了上限则反映出烧成温度过高,窑热负荷太大,不仅浪费热能,还会使筒体温度超过上限,影响窑寿命。同时立升重的高低与配料成分有较大的联系,有时可能产生立升重高而f-CaO并不低的情况,故立升重只能在一定程度上反映窑内煅烧情况及熟料质量,但并不是绝对的。
(2)f-CaO。熟料中f-CaO含量超过指标时,将严重影响水泥质量。f-CaO高大多数是由于烧成温度低、料子在窑内停留过短、碳酸钙成分过高、液相量偏少、料子难烧或涌料时没有及时打慢车所引起的。据此,应全面观察分析,作出相应的调整。
(3)煤粉的质量。化验室应及时将煤粉的质量情况通知看火工。当煤的挥发分小、细度粗、水分高时,则煤的易烧性差,黑火头伸长,火焰形状不够集中,这时需要注意调节内风与外风的比例,应加大内风、减少外风。
(4)生料情况。生料细度、水分和生料化学组成对烧成都有较大的影响。当细度过粗,特别是0.2mm方孔筛筛余过大时,熟料中的游离钙含量增加,而0.08mm方孔筛筛余则可以适当放宽。当料子中的CaO、SiO2含量偏高时,则料子难烧吃火,操作员容易误认为结粒差、温度低而提高风、煤量,结果造成对耐火砖的损伤。当生料水分偏大时,其均化效果较差,也会影响烧成。
由于新型干法窑将全部的预热、部分分解移到窑外进行,而窑内只承担生料的部分分解、烧成反应,因此从操作角度上讲,操作工光靠眼睛看火是不够的,还必须结合仪表数据、化验室提供的数据来进行综合分析、判断。
4 看火操作方法及控制参数
在生产实践中,我们总结出一套基本操作方法(见表1)。为保证正常煅烧,通常操作调整的顺序为:
(1)先调整三通道喷煤管内、外风的比例,必要时可调整一次风机与煤粉风机放风阀开度。
(2)再调整喂煤量,必要时相应调整排风量。
(3)最后调整窑速,需要时相应调整喂料量正常窑速时要求窑速与喂料同步,一般不能轻易调整喂料量。
调整中要注意保证燃料的完全燃烧,监视预热器出口O2及电除尘器进口CO的含量和热工参数的变化,力争不发生大的波动,不超过一般允许的范围,我厂操作中,需要控制和掌握的参数见表2。
表2 看火工需控制和掌握的参数
5 结束语
窑内烧成工况千变万化,窑的运转好坏,与操作人员的技术水平、责任心关系甚大。因此,在平时的操作中,应根据实际情况,多观察、多分析、多思考,果断处理问题。并及时总结经验,不断积累。做到胆大、细心操作。