活活性石灰生產(chǎn)中的回轉(zhuǎn)窯是石灰燒成階段的主要設備之一,回轉(zhuǎn)窯窯尾漏料是影響窯正常生產(chǎn)運行比較常見的原因。窯尾漏料造成窯尾漏風,冷空氣吸入窯內(nèi),增大了熱損失,不但影響回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量和質(zhì)量,而且嚴重影響環(huán)境衛(wèi)生,使工作環(huán)境條件惡劣,制約了正常的生產(chǎn)。如何解決和避免窯尾漏料,清潔工作環(huán)境,通過生產(chǎn)中仔細觀察、認真分析,找出影響窯尾漏料的真正原因,以便根據(jù)實際情況對癥下藥,進行處理,從而達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和創(chuàng)造一個清潔和諧的工作環(huán)境。
通過長期的生產(chǎn)線的設計、現(xiàn)場跟蹤觀察、分析認為,可能導致窯尾漏料的因素主要有以下幾個方面:
一、窯內(nèi)物料填充率過高
1、回轉(zhuǎn)窯窯尾設計物料最大填充率計算
在回轉(zhuǎn)窯進行設計時,對應于相應的產(chǎn)量,回轉(zhuǎn)窯有一個最大填充率,用以確定回轉(zhuǎn)窯的相關(guān)尺寸。
回轉(zhuǎn)窯最大填充率計算時取物料的存在為理想狀態(tài),以4×60m回轉(zhuǎn)窯為例進行計算窯的最大填充率計算:
圖1:回轉(zhuǎn)窯物料的填充狀態(tài)
若窯的縮口尺寸為2650mm,窯內(nèi)耐火磚厚度為230mm,故
R=1770mm,H=445mm,R-H=1325mm,
θ=arcos(1325/1770)=41.53º
式中:Φ2 ——窯尾縮口允許的填充率(%)
θ ——物料填充區(qū)最高點與圓心的夾角(º);
R ——窯尾部砌磚后的有效半徑(m);
H ——窯尾填充區(qū)弓形截面的高度(m)。
當料面的高度低于縮口時,理論上窯尾不漏料,當料面高度大于等于縮口高度時,就會出現(xiàn)漏料現(xiàn)象。
2、窯實際運轉(zhuǎn)時窯尾物料的填充率
首先用下式計算窯實際運轉(zhuǎn)時窯尾物料的填充率:
式中:Φ1 ——物料在窯尾的填充率(%)
M ——每小時原料石灰石,即成品乘以料耗(t/h);
W ——石灰石在窯尾部的運動速度(m/s);
Di ——窯尾部砌磚后的有效直徑(m);
rm ——石灰石的比重(t/m3),一般取1.4(t/m³)。
以年產(chǎn)20萬噸石灰生產(chǎn)線為例,年產(chǎn)20萬噸生產(chǎn)線小時產(chǎn)量為25噸,假設產(chǎn)量不變的情況下,回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,窯的填充率的變化情況見下表:
由上表可以看出,20萬噸活性石灰生產(chǎn)線在達產(chǎn)狀態(tài)下,只有窯速≥1.2r/min的時,窯的填充率才小于最大填充率,這樣才可以保證窯尾不漏料
所以回轉(zhuǎn)窯窯速的控制要和最終的產(chǎn)量相配套,產(chǎn)量大時,窯的轉(zhuǎn)速也要相應提高,以免窯的填充率較大,導致厚料層操作,引起窯尾的漏料。從以上的公式1中還可以看出,為保證窯尾的不漏料,窯尾縮口在保證足夠的系統(tǒng)通風面積的情況下,應盡量可能的小,以確保解決窯尾的漏料問題。
二、窯尾密封不好造成窯尾漏料
回轉(zhuǎn)窯密封裝置無論是窯頭密封還是窯尾密封,在燒成系統(tǒng)中都起著連接固定件和回轉(zhuǎn)件之間的密封作用。燒成系統(tǒng)是熱工環(huán)境,以窯尾為例,不僅存在著高溫、高粉塵、負壓工藝環(huán)境,窯尾筒體同時存在回轉(zhuǎn)、擺動、軸向竄動等綜合復雜活動,而且使用過程中不可避免存在橢圓、彎曲等變形。回轉(zhuǎn)過程中回轉(zhuǎn)部件和固定部件間存在不斷變化的軸向、徑向、環(huán)向三維間隙。當密封裝置不好時,便會有冷風進入,從而增加了系統(tǒng)的廢氣量,減少了合理條件下的煙氣的有效通過量,并且增加了系統(tǒng)的熱耗。漏風、漏灰和工藝操作的不穩(wěn)定導致了產(chǎn)量減少和質(zhì)量的下降,給企業(yè)帶來了不必要的經(jīng)濟損失,增加了生產(chǎn)成本。
要解決漏料先解決漏風?,F(xiàn)在的窯尾密封多采用柔性結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能有效解決回轉(zhuǎn)窯在高溫使用狀態(tài)下產(chǎn)生的變形、筒體偏擺和偏心等問題。所以密封材料必須采用高彈性、耐高溫材料,在窯尾溫度達到1000℃時仍能保持良好的機械性能,從而保證良好的密封效果。
窯尾密封是回轉(zhuǎn)窯的一個重要組成部分,它位于既周向旋轉(zhuǎn)又軸向竄動的窯和靜止不動的預熱器之間,作用是使窯內(nèi)環(huán)境和外界隔離,以防止窯外的冷空氣的吸入和窯內(nèi)物料的漏出窯外。窯尾密封的不合理會造成熱耗偏高,增加生產(chǎn)成本,污染環(huán)境。
窯尾密封效果差,當窯尾物料積滿后,大量的物料從密封處擠出,不但對現(xiàn)場環(huán)境造成嚴重污染,而且增加了職工的勞動強度,二是由于大量的積灰從密封處擠出,密封圈經(jīng)常被擠、掛壞,造成冷風從窯尾處進入窯系統(tǒng),破壞窯內(nèi)的熱工制度,導致窯尾溫度偏低,影響正常煅燒,產(chǎn)量、質(zhì)量波動大。
所以,在窯尾密封工作的時候,應注意觀察各部件的情況,是否存在卡死、開縫、漏灰等現(xiàn)象。如有應立即調(diào)整,以免形成惡性循環(huán)。
三、下料溜嘴、窯尾縮口以及溜嘴和縮口之間間隙的不合理造成窯尾漏料
要解決漏料,必須設計好窯尾溜槽的下料溜嘴、回轉(zhuǎn)窯的窯尾縮口以及溜嘴和下料溜嘴之間的間隙,處理好三者之間的關(guān)系。物料從溜嘴溜入到回轉(zhuǎn)窯時局部成堆積狀,當間隙不合理時,物料在隨筒體回轉(zhuǎn)的過程中會有一部分料從間隙擠出而造成漏料。
窯尾預熱器的下料不均勻時,尤其是堵料時,物料會從溜嘴兩側(cè)沖出掉入密封內(nèi),造成設備漏料。實際窯尾下料始終是不均勻的,因此窯尾溜槽的溜嘴設計非常關(guān)鍵。
根據(jù)上述情況在對用戶密封改造時首先核對用戶現(xiàn)有的窯尾縮口、入料溜嘴等設計是否合理,然后根據(jù)現(xiàn)場情況本著為用戶節(jié)約的前提下為用戶進行改造或重新設計,從而保證正常生產(chǎn)情況下最大限度減少漏風、漏料,保證了柔性密封在使用中的壽命。
四、窯尾的下料溜嘴燒損變短及兩邊的擋料澆注料沒有,造成窯尾的漏料
窯尾溜嘴長期處在窯尾介質(zhì)溫度為1000℃左右的高溫環(huán)境中,非常容易高溫氧化,澆注料會因為無骨架的支撐而脫落,澆注料脫落后,大量的物料溜嘴與窯尾之間的間隙,進而導致窯尾漏料。
所以在溜嘴設計時候,要充分考慮無骨架的支撐脫落的因素,在設計溜嘴時,給溜嘴帶上澆筑料的支撐架,防止在生產(chǎn)過程中由于物料的沖刷而使?jié)沧⒘厦撀?,致使預熱器下料時物料沖出溜嘴而進入窯尾縮口和溜槽之間的間隙,造成窯尾的漏料。另外將溜嘴由原來的180°變?yōu)楝F(xiàn)在的150°,增大了窯尾的通風面積,改善了窯尾的熱工制度,同時也降低了窯尾漏料的機率。
五、系統(tǒng)中的儀表不準確造成窯尾漏料
各測溫點測量儀表不準確。由于溫度不準確造成燃料給定的不準確,造成系統(tǒng)溫度比實際溫度偏高,如果原料粉含量較大或煤的灰熔點較低,窯非常容易結(jié)圈,結(jié)圈后出料不暢導致窯尾的填充率過高而造成窯尾的漏料。對此,應經(jīng)常對主要的測溫點進行檢查,熱電偶頭部結(jié)皮的要及時清除,已損壞的要及時更換。
經(jīng)以上分析可以看出,窯尾漏料的原因是多樣的,一旦發(fā)生窯尾漏料應根據(jù)實際情況,具體情況具體分析,對癥下藥進行處理,從而穩(wěn)定窯內(nèi)的熱工制度,降低漏風量,減少熱損失,保持一個清潔衛(wèi)生的工作環(huán)境和良好的系統(tǒng)工況。性石灰生產(chǎn)中的回轉(zhuǎn)窯是石灰燒成階段的主要設備之一,回轉(zhuǎn)窯窯尾漏料是影響窯正常生產(chǎn)運行比較常見的原因。窯尾漏料造成窯尾漏風,冷空氣吸入窯內(nèi),增大了熱損失,不但影響回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量和質(zhì)量,而且嚴重影響環(huán)境衛(wèi)生,使工作環(huán)境條件惡劣,制約了正常的生產(chǎn)。如何解決和避免窯尾漏料,清潔工作環(huán)境,通過生產(chǎn)中仔細觀察、認真分析,找出影響窯尾漏料的真正原因,以便根據(jù)實際情況對癥下藥,進行處理,從而達到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和創(chuàng)造一個清潔和諧的工作環(huán)境。
通過長期的生產(chǎn)線的設計、現(xiàn)場跟蹤觀察、分析認為,可能導致窯尾漏料的因素主要有以下幾個方面: