摘 要：介紹燒結(jié)廠二期5#麥爾茲窯在生產(chǎn)過程操作控制，進(jìn)場原料石頭質(zhì)量、生產(chǎn)操作控制、調(diào)整方法，對出現(xiàn)的問題及時(shí)解決，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：麥爾茲石灰窯 原料石頭 操作控制方法
麥爾茲窯是自動化控制和先進(jìn)工藝設(shè)備，但在實(shí)際生產(chǎn)操作過程中有些問題把握不當(dāng)，就會出現(xiàn)結(jié)窯瘤、窯爐況不穩(wěn)、廢氣溫度和石灰溫度難以控制異常情況，嚴(yán)重影響石灰的產(chǎn)量和質(zhì)量。我廠一座日產(chǎn)600t麥爾茲窯，從生產(chǎn)工藝的角度來看，現(xiàn)將我們廠的實(shí)踐總結(jié)。
1、 原料石頭質(zhì)量
麥爾茲窯對原料石頭的質(zhì)量要求比較高，要求原料石灰石的CaO含量要高，雜質(zhì)含量盡可能少。石灰石含有的雜質(zhì)主要是SiO2 、Al2O3 、 Fe2O3、供煉鋼石灰石用時(shí)，還要求 P、S 含量低，這些雜質(zhì)的來源石頭自身含有以泥土、 砂粒的形態(tài)粘附在石灰石表面上含量等含量必須要低，石頭粒度大小均勻，含粉量要少，從我燒結(jié)廠二期5#一座麥爾茲窯生產(chǎn)以來，對原料的采購石頭與品管監(jiān)督部門質(zhì)量把好關(guān)，引起足夠重視，成批質(zhì)量低劣、含粉量較大、含雜質(zhì)過多的原料石頭入窯后造成窯爐內(nèi)物料的透氣性下降，氣流不暢通，窯壓隨之升高，煤氣燃燒后所產(chǎn)生的熱量不能夠進(jìn)行有效的熱傳遞，致使煅燒區(qū)域的熱量分布不均，局部煅燒溫度過高過低，單靠生產(chǎn)操作調(diào)整來控制質(zhì)量也很難穩(wěn)定，會造成出成品石灰的質(zhì)量很差，CaO平均含量僅在85％ 左右，窯爐況極不穩(wěn)定，結(jié)窯瘤現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響二期5#麥爾茲窯的正常運(yùn)行。針對上述情況，幾年來我們總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，也采取各種辦法，首先是加強(qiáng)了對原料石頭的質(zhì)量進(jìn)行篩分、嚴(yán)重全退貨手段監(jiān)控，目前供應(yīng)我廠原料石頭的廠家有天良、騰遠(yuǎn)、友誠、慶輝等，各家原料石頭質(zhì)量相差較大，煅燒性能也有區(qū)別，不管什么樣的熱工窯爐都對原料基于產(chǎn)品質(zhì)量的要求，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品需要有好的原料。
表1石灰窯石頭化學(xué)成分要求
發(fā)現(xiàn)石頭的質(zhì)量發(fā)生變化，采取相應(yīng)的措施，嚴(yán)防不合格的原料石頭入窯。其次是嚴(yán)格控制入窯石頭的含粉量。對原料石頭的物理粒級進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，入窯石頭粒度30～80mm的嚴(yán)格控制在90％ 以上，且粒度大小均勻；粒度小于30mm的嚴(yán)格控制在5％以內(nèi)，粒度大于80mm的不允許超過5％，5#麥爾茲窯前供料系統(tǒng)：一臺孔徑為30ram的單層振動篩，對入窯石灰石進(jìn)行預(yù)篩分，當(dāng)出現(xiàn)原料的含粉量增大時(shí)，以減少篩分量，提高篩分效率。特別是雨后原料潮濕泥漿易糊篩網(wǎng)時(shí)，必須及時(shí)清理篩網(wǎng)上的粘結(jié)料，杜絕粉料,泥漿入窯。
2 、操作過程控制
麥爾茲窯的操作控制就是對窯內(nèi)的廢氣溫度、通道溫度和石灰溫度等相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行操作調(diào)整，以控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),操作控制時(shí)要結(jié)合原料、煤氣的質(zhì)量情況，以及掌握原料情況后在工藝控制和操作中做相應(yīng)的調(diào)整。對于石頭粒度、晶粒較大的石頭需要提高煅燒溫度。粒度小的礦石需要降低窯壓，防止加劇通道堵塞，電腦顯示屏上觀察各測溫點(diǎn)曲線相互交織。
窯體主畫面圖各測溫點(diǎn)-1
通道堵塞發(fā)生在石灰溫度低的窯膛，控制入窯石灰石粒度，減少碎石泥沙含量，合理調(diào)節(jié)風(fēng)氣配比，穩(wěn)定煤氣熱值，適當(dāng)調(diào)整加料方式和非燃燒窯膛的出料次數(shù)，使用空氣炮，然后確定需要調(diào)整的工藝參數(shù)和調(diào)整幅度。
3、 廢氣溫度過程控制
麥爾茲窯廢氣溫度過高，會對窯頂工藝布袋除塵器造成損害，嚴(yán)重的會發(fā)生燒毀布袋等,麥爾茲窯有換向期間加料和燃燒期間加料兩種模式，通常在燃燒期間加料模式下，廢氣溫度明顯偏低。由于各方面的原因，我廠5#座麥爾茲窯投產(chǎn)以來一直使用換向期間加料的模式，麥爾茲窯在這種加料模式下生產(chǎn)，經(jīng)常發(fā)生廢氣溫度過高的現(xiàn)象，有時(shí)甚至高達(dá)200℃ 以上，高溫廢氣進(jìn)入工藝布袋除塵器，嚴(yán)重影響了除塵器的正常運(yùn)行。對此，我們結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行原因查找，及時(shí)排除故障，控制廢氣溫度，檢查窯內(nèi)實(shí)際料位。窯內(nèi)實(shí)際料位偏低，會造成廢氣溫度升高,這時(shí)需要檢查料位計(jì)，確認(rèn)加料系統(tǒng)完好，及時(shí)補(bǔ)充原料石頭至正常料位，查看煤氣量輸入過多會造成廢氣溫度上升，這時(shí)要結(jié)合窯爐工況，根據(jù)需要適量減少煤氣量，確認(rèn)人窯的助燃空氣量和冷卻空氣量,進(jìn)入窯爐的助燃空氣量和冷卻空氣量大小會影響到廢氣溫度的變化，若是進(jìn)入窯爐的助燃空氣量過小或者冷卻空氣量過大，就需要對窯的相關(guān)參數(shù)的設(shè)定值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
4、通道溫度過程控制
麥爾茲窯在生產(chǎn)過程中，在產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，保持通道溫度的平穩(wěn)就基本上做到了輸入和輸出的熱能平衡。如通道溫度下降，輸入熱能則偏一低，反之，輸入熱能偏高，通過觀察電腦的參數(shù)曲線有通道溫度曲線、廢氣溫度曲線、石灰溫度曲線。
通道溫度曲線圖-2
廢氣溫度曲線圖-3
石灰溫度曲線圖-4
麥爾茲石灰窯的熱能處于相對合理的熱量平衡狀態(tài)時(shí)，這三個(gè)曲線是平穩(wěn)地處于各自的狀態(tài)。假如在某一時(shí)期曲線發(fā)生了變化，通道溫度突然發(fā)生變化時(shí)必然是熱能輸入存在問題，偏高或偏低，通道溫度曲線溫度在下降，廢氣溫度下降，石灰溫度下降，這些說明熱能輸入偏低，熱量輸入是否正確，是造成通道溫度發(fā)生變化的關(guān)鍵,當(dāng)通道溫度發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)檢查調(diào)整熱量輸入過多，會使通道溫度上升，相反熱量輸入過少，通道溫度就會下降。在檢查熱量輸入多少的同時(shí)，還要檢查確認(rèn)煤氣熱值是否發(fā)生變化，當(dāng)煤氣熱值發(fā)生了變化，通道溫度隨之改變,生產(chǎn)操作人員要結(jié)合煤氣的熱值大小，正確地調(diào)節(jié)熱量輸入，助燃風(fēng)量的大小是靠調(diào)節(jié)空氣過剩系數(shù)來決定的,在一定范圍內(nèi)，空氣過剩系數(shù)越大，助燃風(fēng)量越大，煤氣燃燒的速度就越快，熱量釋放的速度也越快，煅燒帶上移，通道溫度相對下降,反之、空氣過剩系數(shù)越小，進(jìn)入窯內(nèi)的助燃風(fēng)量越小，煤氣燃燒的速度越慢，釋放熱量也慢，煅燒帶下移，通道溫度隨之升高。穩(wěn)定助燃風(fēng)量就要控制好過剩空氣系數(shù)過?？諝庀禂?shù)沒有固定，通道溫度也極不穩(wěn)定，根據(jù)我廠麥爾茲窯的實(shí)際情況和這幾年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，設(shè)定在0．82，固定好過剩空氣系數(shù)，有效地穩(wěn)定了入窯的助燃風(fēng)量，冷卻風(fēng)量冷卻風(fēng)量的多少也會影響通道溫度的變化。進(jìn)窯爐的冷卻風(fēng)量是由冷卻空氣系數(shù)決定的，當(dāng)冷卻空氣系數(shù)加大時(shí)，進(jìn)入窯爐的冷卻風(fēng)量就會增加，通道溫度相對降低,反之、冷卻空氣系數(shù)減小時(shí)，進(jìn)入窯爐的冷卻風(fēng)量就會減少，在其他條件不變的情況下，通道溫度相對升高,控制好麥爾茲窯通道溫度的目的是確保石灰石煅燒溫度的穩(wěn)定，在麥爾茲窯操作控制的過程中，不可將通道溫度看作是窯爐的煅燒帶溫度，因?yàn)橥ǖ罍囟韧鶗艿礁鞣N因素的影響，其通常要低于煅燒帶溫度。如果通道溫度高，那么煅燒帶溫度會更高。一般情況下，要根據(jù)成品石灰質(zhì)量的優(yōu)劣，并結(jié)合窯爐運(yùn)行的穩(wěn)定情況進(jìn)行綜合分析判斷,不同的日產(chǎn)量所對應(yīng)的通道溫度也會有所差異，我們在實(shí)踐中摸索總結(jié)出麥爾茲窯在不同的日產(chǎn)量下通道溫度參考值。
見表2，要求崗位操作人員根據(jù)參考值適時(shí)、適量、準(zhǔn)確地調(diào)整煤氣輸入量等相關(guān)工藝參數(shù)，控制好通道溫度。
表2麥爾茲窯在不同日產(chǎn)量下通道溫度參考值
日產(chǎn)量/t 360 370 380 400 410 430 450 470 500
通道溫度/℃ 820 830 840 860 870 890 920 940 970
5、石灰溫度過程控制
生產(chǎn)過程中遇到石灰溫度過高時(shí)，主要從個(gè)方面查找原因，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施，有效地控制好石灰溫度，冷卻空氣系數(shù)冷卻空氣系數(shù)過小會使石灰溫度升高,冷卻空氣系數(shù)的大小決定著進(jìn)入窯爐內(nèi)冷卻風(fēng)量的多少，當(dāng)出現(xiàn)石灰溫度過高時(shí)，首先要準(zhǔn)確查找原因，檢查是否是冷卻風(fēng)量不足，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)高冷卻空氣系數(shù)，加大進(jìn)入窯爐的冷卻風(fēng)量，冷卻空氣系數(shù)的調(diào)整要適量，避免加入的冷卻風(fēng)量過大，因?yàn)槔鋮s風(fēng)量過大雖可降低成品石灰的溫度，但會使廢氣溫度升高，還會影響到通道溫度以及石灰的質(zhì)量。通過實(shí)際摸索，冷卻空氣系數(shù)的最佳調(diào)整范圍一般控制在0．60一0．75之間，煅燒帶下移煅燒帶下移會導(dǎo)致石灰溫度上升,檢查確認(rèn)窯爐內(nèi)物料是否出現(xiàn)煅燒帶下移現(xiàn)象，煅燒帶下移，石灰石煅燒區(qū)域延長，在冷卻風(fēng)量和冷卻時(shí)間不變的情況下，成品石灰的溫度會整體上揚(yáng)，這時(shí)需要檢查校正料位計(jì)，正確布料，同時(shí)要調(diào)整窯下卸料臺板的動作次數(shù)，減少石灰的周期排料量，使窯爐內(nèi)物料的煅燒區(qū)域逐步恢復(fù)正常，窯內(nèi)結(jié)瘤窯內(nèi)物料結(jié)瘤會造成石灰溫度持續(xù)升高。停窯后在平臺處打開窯體觀察孔，檢查卸料臺板上成品石灰的質(zhì)量情況，可見到石灰顏色發(fā)黑，部分石灰成團(tuán)粘接一起形成窯瘤。大塊的窯瘤在卸料臺板處容易被卡住，會局部擋住窯下冷卻風(fēng)對成品石灰的冷卻降溫，致使成品石灰溫度連續(xù)升高。這時(shí)需要降低窯爐內(nèi)的煅燒溫度，停窯將大塊的窯瘤搗碎排出，同時(shí)增加冷卻空氣系數(shù)，加大入窯冷卻風(fēng)量，以降低石灰的溫度。
6、結(jié)語
麥爾茲窯在生產(chǎn)操作過程中只要能根據(jù)原料石頭進(jìn)場質(zhì)量情況，充分調(diào)整煅燒溫度、操作調(diào)整合適的熱能、采取相應(yīng)整改措施將窯系統(tǒng)的壓力控制在合理的范圍，，嚴(yán)格預(yù)防控制通道的堵塞，才能使麥爾茲窯發(fā)揮比較穩(wěn)定的產(chǎn)能，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的成品石灰。
參考文獻(xiàn)
1、淺談對麥爾茲石灰窯趨勢圖的理解，竇燕杰、張強(qiáng)
2、王云雷、苗志英、麥爾茲窯煅燒石灰趨勢圖探討，工業(yè)C，2015、04
