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回转窑的加料操作

作者:鑫邦工程网址:http://www.xianxinbang.cn

            从理论概念和烘窑升温曲线上对回转窑升温阶段的认识通常是指,当窑尾加料室温度    达到某一温度指数时,它将预示着烘窑阶段的结束暨升温阶段的开始。

在带竖式预热器的回转窑上通过生产实践表明,这一温度指数是指,当窑尾加料室温度达到600℃时。也就是说,从这一点温度起开始升温。它是一个向生产阶段过渡、快速提高温度的阶段。

但从实际概念上对升温阶段的认识是,随着窑内温度的不断升高,一切与煅烧系统相关联的设备,都应根据温度的走势,进入到连续运行状态。

这时,如果再从操作的角度去理解升温的含义,其中,最为重要的内容是指,向预热器内加料,并顺利地完成加料。这个操作过程非常重要。

对此,我们完全可以这样认为:在带竖式预热器的回转窑上,升温阶段实际上就是向预热器加料的阶段。

因为,向预热器的加料过程,即是要求升温的过程,又是温度大幅度波动的过程。是一个很难以掌握和控制的过程,是能否顺利地进入到生产阶段的关键过程。

在烘窑过程中,当窑尾加料室温度达到400℃时,回转窑开始低速连续运转。这时,应该考虑将液压推杆系统启动,对推杆进行现场单机手动工作1 2周。检查确认工作状态。这个检查确认的基本内容包括:

a、油箱油位,冷却水、油温,油压,机械运行状态正常。

b、管道、接头、阀组、缸体无漏油。

c、推杆进出到位、限位装置灵活准确。

d、推头动作平稳、无卡阻现象等。

  其基本原则是:通过对液压推杆系统的试运行,检查确认并具备联动开机的条件。

窑尾加料室温度达到450℃,预热器内处于空置无料状态(或不论预热器内是否有料)时。推杆继续间隔手动2——3周后,推杆则应以最大间隔时间(90秒、参考值)开始连续运行。它的目的是:向预热器加料前,提前使推头与导箱滑道产生接触进行磨擦,防止细料与滑道相互粘结。同时,促使推头达到均匀受热、适应热环境的能力。

窑尾加料室温度达到450℃时,窑内的耐火材料在火焰辐射、对流传热等传热方式的影响下,基本上完成了烘干和预热并开始蓄热。

但是,对预热器而言,由于预热器内的衬砖在本身所具有的特殊特点的情况下,烘干又只能依靠气流的传热来进行时,器内的衬砖是还没有被完全烘干的。各种换热反应仍在进行。

当窑尾加料室温度达到450℃以前,液压推杆的钢制推头是停滞在导箱内的,由于只有推头面接触热量,基本上处于冷态状态。如果这时还不考虑动作推杆,在不断被提高的温度环境中,推头一但开始动作,便会在与高温的接触中发生急剧的膨胀反应。

这个反应的结果是,推头本身、推头与滑道、导箱之间、导箱与耐火材料之间,它们与冷态的原石之间,在剧烈的热量交换过程中,因受热不均使推杆受到卡阻。

随着升温和向预热器内加料的开始,冷态或含有水份的原石进入到预热器内,这时,衬砖所含的热量和气流带来的热量,是远远不能满足原料所需要的热量的。

当推杆开始推料时,推头常常会发生因本身受热不均、收缩膨胀反应效果不好,冷态原石强度较大等因素的影响被卡阻,无法推动物料或被卡死而不能退回。

此外,当有碎料、细料、生料被填塞进导箱底部和推头两侧与导箱间的空隙时,推头的运动方向(角度)往往会发生改变,失去平行性,这也是造成推杆推不进去或退不回来的重要因素。

这时,因推杆停推,物料在局部高温下堆积停滞发生膨胀和粘结,最终造成预热器内蓬料。蓬料严重时,将直接影响升温加料的进行,甚至需要被迫停产处理。

预热器内卡推杆、蓬料这两个问题,一般都集中表现在生产前期的升温加料阶段。在这个阶段里,预热器内的温度变化、物料分布,都与卡推杆和蓬料密切相关。

由于受预热器内衬砖特殊结构的影响,在烘窑阶段,常常会存在着衬砖表层已被烘干,但内部却蓄热不足。同时,钢制的推杆推头的吸热反应又是很快的,能在短时间内发生热膨胀反应。

        因推杆被卡,停推时间过长,来自于回转窑内600900℃的热气流便会在推杆导箱内形成一个高温区,使停滞在导箱和分料锥内的物料发生互相粘结。当推杆动作后,推头只能推空导箱内的物料,造成预热器内蓬料。

为此,当投入的热量进入到升温阶段前,也就是预热器内的衬砖开始从烘干阶段向蓄热阶段转化时。为了使推杆推头顺利地实现冷热转化反应,防止细粒粉料因受热而粘结在导箱滑道上,适时地启动推杆并使之不停地间隔动作,是非常必要的。它是保证向预热器内加料时,防止卡推杆和蓬料的关键所在,这是非常重要的。

推杆联动工作正常后,窑尾加料室温度500 550℃,预热器出口温度380℃左右,系统设备已处于联动状态。这时,应该考虑开始向预热器内加入原料。

向预热器加料的过程,在理解概念上,是要将原料(石灰石)从预热器顶部投入到预热器中,直至逐渐加满预热器。但是,在实际操作上,它却是一个比较复杂的操作控制过程。它是一个受温度影响、随温度变化,不断调整控制的过程。

首次向预热器内加料的根据是:当窑尾加料室温度、预热器顶部出口温度达到加料要求的温度指数时。石灰石从预热器顶部入口源源不断地进入预热器,被均匀地分布在环型截面内。

这个加料过程一般需要进行10分钟左右,目的是用少量的物料填充推杆导箱并开始进行热量交换。这时,可以不考虑出口温度是否降低(一般情况下会有所下降),然后停止加料。推杆仍应该以最大间隔时间工作,避免急冷收缩卡阻推杆。在这一过程中,操作者应该特别注意的是,对预热器的状态进行检查,防止预热器内出现偏料现象。因为,这对器内的气流穿透和温度分布的影响将是很大的。

当出口温度≥380℃,这个过程不会很长,开始下一批量的加料。随着料量的增加,适量加快推杆(≤70s),保证气流穿透和物料移动。

当原石在推杆导箱内堆积,即便是在推杆缓慢的推动下,它们也会逐渐地形成一个料层厚度(高度),料层高度将改变气流通道的面积。同时,冷态的原石会开始吸收热量,预热器出口温度会开始下降。随着料量的增加,温度下降的幅度可能会很快很大。这时,必须要停止加料。并且,还不能等到出口温度降到低点时才考虑停止加料。

如果这时仍在继续加料,将异至生料推满导箱,阻碍气流穿透,热量供给不足分布不当。便会出现因生料堆积密度大,强度大而卡阻推杆。随后又会出现因升温局部过热而蓬料。为此,在加料过程中,如何掌握和控制温度的变化、料量的多少以及投入的热量,将对以后的加料过程产生重要的影响。

生产实践表明,当预热器出口温度开始下降并接近300℃时,这时,应停止加料,推杆以最大或适当的间隔时间继续推料。这时,不应考虑因料生而将推杆停推,这是很危险的,它会因此而导致各种卡推杆和蓬料因素的产生。

在这个停止加料的间隙中,要作的工作主要有二点:

1、保持液压推杆系统的连续工作性能。

2、有效地提高煅烧系统内的温度,送出所需要的热量,促使预热器出口温度稳步地回升。

待预热器出口温度由低点回升至大于350℃时,开始下一次加料。为了防止因料量增多、料层加厚,导致温度下降快回升慢。这时,采用保证推杆动作质量,适当缩短推杆间隔时间,加快推料频率,实现物料有效移动,快速升温的方式是很关键的。也就是说,向预热器加料的时间长短、料量的多少、料层的堆积速度,都应该是以预热器出口温度的变化为控制基础的。

在加料、停料67个批次后,预热器内的料层已达到一定的高度或已接近预热的高度。这时,就可以向预热器内进行连续的加料,而不需要考虑出口温度会降至到低值,直至加满。这个加料的全程时间一般应控制在4个小时以内,而最终不应超过5个小时。

进入到这一阶段时的主要工作内容有:

1、保持液压推杆的工作性能,调整(加快)推杆的推料频率。

2、最大可能地提供热量,提高煅烧系统特别是预热器出口温度。

3、调整配比煅烧系统基本的热工工艺参数。

这时,向预热器内的加料操作已基本完成,加料方式已进入到(料位计)自动控制阶段。操作进入到了实际意义上的升温阶段。

通过对预热器的加料操作,我们对升温的概念有了一个基本的认识,它是指,以通过提高燃料用量(100±10吉焦/ h,参考值),强制快速升温(窑尾加料室温度1000℃)、推杆间隔时间4020秒的综合操作方式。使衬砖完成充分蓄热,物料完成吸热换热,最终在煅烧系统内形成一个连续稳定的热工工艺环境。


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