詹智良 梁茂華
(廣西魚峰集團水泥股份有限公司,545008)
0 引 言
廣西魚峰集團水泥股份有限公司二分廠水泥生產線采用了20世紀80年代從丹麥史密斯公司引進的日產熟料3200t新型干法水泥熟料生產工藝,預熱器為離線型雙系列四級旋風筒,分解爐為史密斯公司的SLC型分解爐。
由于設計的影響,A列C4筒比B列C4筒更易發生堵料事故。因預熱器采用離線型設計,窯尾煙道單走A系列,窯內的堿、氯、硫對A列C4筒影響要大于B列C4筒。同時,A、B列預熱器各由一臺高溫風機拉風,而兩臺高溫風機風量與風壓設計的差別,使得A列C4筒與B列C4筒錐部壓力相差較大(見表1),B列C4筒內風速更快,物料不易堆積形成結圈導致堵料。因此,在同等條件下,A列C4筒更易發生堵料事故。
本文就2011年12月A列C4筒兩次堵料事故的誘因進行分析,并介紹處理措施。
1 堵料的發生
2011年12月5日和8日,預熱器A列C4旋風筒連續發生兩起堵料工藝事故,導致停窯近6個小時。兩起堵料原因是A列C4旋風筒內物料較粘,在旋風筒錐部處結圈,結圈垮落時堵塞旋風筒錐部。
2 堵料事故誘因分析
2.1 煤的不完全燃燒
由于該生產線煤磨系統較為落后,該線出磨煤粉細度與出磨水分與其他生產線相比較偏高,二次堵料時出磨煤粉細度較大,出磨水分較高(見表2)。10月、11月生產較為正常時,出磨煤粉0.08 mm篩余為11%~12%,0.2 mm篩余為0.6%~0.8%,出磨水分為3.0%左右。二次堵料時,出磨煤粉細度大、水分高容易導致煤燃燒不完全,尤其在A列旋風筒錐部,由于物料在堿、氯、硫的作用下表面熔化,其黏性增大,在與筒壁接觸時形成結圈。
2.2 物料易燒
二次堵料發生前,物料都較為易燒,fCaO平均值<0.4%(表3),堵料時熟料率值見表4。物料易燒,窯內和旋風筒內溫度偏高,低熔點的物質成分形成更多的液相,使物料表面具有黏性,黏結物料并越黏越多。而這種在物料顆粒上形成的液相物料的薄膜,會阻礙生料顆粒的流動,進而導致黏結性堵料。
2.3 旋風筒錐部存在漏風
在A列C4筒錐部有個喇叭口形狀的轉向閥,在該部位存在漏風。物料在向下級運動時,由于漏風的氣流干擾物料正常的運動,容易引起堵塞,同時冷風的漏入,因堿、硫、氯作用下表面的熔化部分凝固,在漏風的周圍形成結皮,誘發堵料。
2.4 現場管理工作存在不足
生產中,物料不粘的正常情況下,工段安排巡檢工每1小時用壓縮空氣清吹A列C4旋風筒錐部一次。但當物料變粘,1小時清吹A列C4旋風筒錐部一次并不能預防和防止堵料的發生。這兩次堵料發生前,巡檢工仍按1小時清吹A列C4旋錐部一次的要求操作。同時物料變黏時巡檢工也未及時向中控操作員進行匯報,操作員無法及時調整操作。
3 預防堵料的措施
3.1 避免煤的不完全燒
3.1.1 降低出磨煤粉水分
通過提高煤磨入口溫度,以降低煤粉出磨水分。在保證煤磨系統安全生產的前提下,煤磨入口溫度由350~400 ℃提高至400~450 ℃。出磨水分得以降低至2.78%(見表5)。
3.1.2 降低出磨煤粉細度
通過提高選粉機速度、關小煤磨主排風機風門、調整磨機球配等方法,煤粉細度降了下來(見表4),出磨煤粉細度0.08mm篩余為11.2%,0.2mm篩余為0.7%。但因磨機系統設計的缺陷,煤粉細度仍然偏大。
3.1.3 調整窯頭燃燒器內外風
為提高煤粉燃燒速率,在確保窯內耐火材料安全的情況下,將窯頭燃燒器內風由80%提高至95%,外風由85Hz提高至93Hz,從而獲得推動力更強的火焰和較高的煤粉燃燒速率。
3.1.4 提高二、三次風溫
在料層不被吹穿的情況下,盡可能地開大一室風機,進行急冷熟料;控制好窯頭負壓(-50 Pa左右),及時清掉“雪人”;加強熟料煅燒,避免沒燒好的熟料進入篦冷機。調整后二次風溫由1 000~1 050 ℃提高至1050~1150 ℃,三次風溫由800~850 ℃提高至880~950 ℃。
3.2 避免熟料過燒
3.2.1 避免熟料fCaO<0.4%
采用減少窯頭煤、降低分解爐出口溫度、提高窯速、提高產量等方法,盡可能避免fCao<0.4%的熟料產生。
3.2.2 適當提高熟料率值
將熟料率值穩定在LSF 96±1.0,SM 2.45±0.1,IM1.55±0.1的范圍內,避免產生LSF<94.5、SM<2.35以下的熟料。
3.3 做好現場堵漏風的工作
在A列C4筒錐部漏風的位置,對活動部位采用礦棉密封,對殼體漏風的部位采用耐火泥進行密封。
3.4 加強現場管理工作
如發現A列C4筒錐部物料較黏,要求巡檢工每30~40 min用壓縮空氣清吹其錐部一次,防止結圈及堵料的發生。同時,如物料較黏,巡檢應及時匯報中控操作員,操作員可適當調整操作,如降低分解爐煅燒溫度、減少窯頭煤用量等方法,避免物料過黏。
4 效果
調整后,從2011年12月至今,該生產線再未出現過因A列C4筒物料較黏導致旋風筒堵料的工藝停窯事故,保證了生產的正常運行。