《窑中控操作培训》PPT课件.ppt

新型干法水泥生产技术与操作,目 录,1、水泥工艺基础知识2、生产工艺技术简介3、回转窑的生产操作4、风扫煤磨,一、新型干法水泥线的概念,新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础；采用新技术和新材料；节约资源和能源、充分利用废料、废渣，促进循环经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。,1、水泥工艺基础知识,1.1 水泥熟料的矿物组成 C3S 硅酸三钙（含量:5060%)C2S 硅酸二钙(含量:1532%)C3A 铝酸三钙(含量：311%)C4AF铁铝酸四钙(含量:818%)主要化学成分:CaO 6267%、SiO2 2024%、Al2O3 47%、Fe2O3 2.56%。,1、水泥工艺基础知识,1.2 生、熟料率值1.2.1 石灰石饱和系数石灰饱和系数即水泥熟料中全部SiO2生成硅酸钙(C2S和C3S)所需的CaO含量与全部SiO2生成CaS所需的CaO含量的比直，即 CaO1.65 Al2O30.35 Fe2O3 KH-2.8 SiO2熟料KH值的高低，反映了熟料在煅烧过程中生成C3S含量的多少。KH值高，煅烧困难，容易产生游离氧化钙，但对KH值高，煅烧良好的熟料，其游离氧化钙低，硅酸三钙含量高，熟料强度高，具有硬化快的特点；KH值低，熟料中硅酸二钙含量增加，熟料硬化速度减缓，早期强度低。,1、水泥工艺基础知识,1.2 生、熟料率值1.2.2 硅酸率 硅酸率是水泥熟料中SiO2含量与Al2O3、Fe2O3，含量之和的比值，SiO2 SM Al2O3Fe2O3 硅酸率的大小表示熟料在煅烧过程中生成硅酸盐矿物与熔剂矿物的相对含量。硅酸率过高，熟料中硅酸盐矿物多，熔剂矿物少，煅烧困难，熟料硬化速度减缓；硅酸率过低，熔剂矿物增加，硅酸盐矿物减少，液相量过多，煅烧时易出现结大块、结圈等现象，熟料强度降低。,1、水泥工艺基础知识,1.2 生、熟料率值1.2.2 铝氧率 铝氧率是水泥熟料中Al2O3含量与Fe2O3，含量的比值，即 Al2O3 IM Fe2O3铝氧率反映熟料熔剂矿物中C3A与C4AF的相对含量，既关系着熟料水化速度的快慢，也影响到熟料煅烧的难易。在熔剂矿物含量一定时，铝氧率高，熟料中C3A含量增加，C4AF含量降低，液相粘度增加，生成C3S速度慢。熟料煅烧困难，反之，液相粘度降低，熟料易于形成，但料子烧结范围较窄，易结大块，不利于操作,1、水泥工艺基础知识,1.3 水泥熟料有害成分1.3.1 氧化镁（MgO）熟料中的氧化镁（MgO）的主要作用引起水泥膨胀，影响水泥的安定性。适量（约2%）的MgO存在，能够增加熟料的液相量，降低液相粘度。促进硅酸盐矿物的形成，减少fCaO的含量，是水泥熟料烧成温度降低，明显提高熟料质量。MgO具有显著的固硫作用，在一定含量范围（1%2.29%），随其含量增加，熟料中的SO3含量也增加。在少量碱存在的情况下，镁-碱的联合作用可以大大减少SO2挥发，消除生产高硫水泥带来的环境污染。适量的MgO使水泥熟料的颜色变为深绿色，过量的MgO使水泥熟料的颜色变为灰绿色，并以方镁石形式存在，而且能破坏水泥的安定性，降低强度性能。,1、水泥工艺基础知识,游离二氧化硅fSiO2游离二氧化硅f-SiO2一般为燧石，其结构致密，质地坚硬，耐压强度高，化学活性低，对粉磨设备的磨损非常严重，对窑的操作也会产生极为不利的影响。生产经验：石灰石中燧石一般要低于4%；但以石英为主要形态的f-SiO2含量可大于4%，需要试验确定；对于辊磨，国外经验可允许f-SiO2含量7%；采用耐磨材料，并在试验的基础上，f-SiO2可放宽到89%。,1、水泥工艺基础知识,碱K2O、Na2O当生料中含碱量过高时，料发粘，烧结范围窄，易结圈，窑内飞砂大，窑皮和熟料结构疏松，烧成带耐火砖寿命短，热工制度不易稳定。另外，当碱含量过高(1.7%)时，熟料中游离氧化钙含量大幅度增加，水泥急凝，强度下降。对于旋风预热器或预分解窑而言，当原、燃料中含碱、氯、硫较多时，在预热器的旋风筒和窑尾下料溜子内，有氯化碱和硫酸盐等化合物粘附在筒壁上，形成结皮；严重时会堵塞通道，影响正常生产。生料中的碱除一部分挥发循环以外，其余的大部分均以硫酸碱(K2SO4,Na2SO4)的形式存在于熟料中。熟料中碱含量过高，将导致凝结时间短、水泥需水量增加、熟料中fCaO增高、安定性不良、抗折强度降低，并出现1天、3天的抗压强度略有升高，而7天、28天的抗压强度明显下降。根据国内经验，生产42.5普通硅酸盐水泥时，熟料中K2O+Na2O含量以小于1.5%为宜，相应的一般要求，生料中的碱含量(K2O+Na2O)应不大于1.0%。美国规定低碱水泥的碱含量以Na2O当量计要小于0.6%。,1、水泥工艺基础知识,1.3.4 硫SO3 生料和燃料中的硫在燃烧过程中生成SO2，在烧成带气化，并与R2O结合形成汽态的硫酸碱。这些R2SO4除一小部分被窑灰带走外，因其挥发性较低，大部分被固定在熟料中而带出窑外。如果SO2含量有富裕，则在预热器中它将与生料中的CaCO3反应生成CaSO4进入窑内。在烧成带其大部分再分解成CaO和气态SO2，小部分残存于熟料中。这样，气态SO2在窑气中循环富集，常引起预热器结皮或窑内结圈。反之，如碱含量有富裕，则剩余的碱就会生成高挥发性的氯化碱和中等挥发性的碳酸碱，形成氯和碱的循环，影响预热器的正常操作。根据国外经验，常用硫碱比作为控制指标,1、水泥工艺基础知识,氯CI氯在烧成系统中主要生成CaCl2或氯化碱RCl，其挥发性特别高（一般要达到95%以上），在窑内几乎全部挥发，形成氯循环富集，致使预热器生料中氯化物的含量提高近百倍，引起预热器结皮堵塞。氯除了对烧成产生不利影响外，对钢筋还有腐蚀作用。,1、水泥工艺基础知识,有害成分的控制预分解窑生产中对原料中碱、硫、氯含量的控制，到目前为止被人们普遍接受的观点是：生料Na2O+K2O1.0%,CI 0.015%,熟料中硫碱比（）,最好在0.60.8，如超过此值就可能影响窑系统的正常操作。如碱、硫、氯超过规定值不多，可通过在操作上采取措施来消除，如设置自动清理装置或人工清理装置，加强清堵频次和定期清堵等。如超量过多，就需要在工艺上采取相应的措施来解决。切断或降低有害组分的循环富集主要有三种途径：热料旁路、窑灰旁路和气体旁路。气体旁路就是旁路放风，它是目前采用最多和效果最好的一种旁路途径,2、生产技术简介,2.1生料均化 新型于法窑生料均化多采用空气搅拌方式，该方式按其物料的工艺流程不同可分为间歇式均化和连续式均化两种,均化效果是衡量各类均化设备性能的重要依据之一。均化前后被均化物料中某组分的标准偏差之比，称为该均化设备的均化效果H：Sin进均化设备物料某成分的标准偏差；Sin出均化设备物料某成分的标准偏差。,2、生产技术简介,2.1.1 各种均化库简介混合室连续均化库 该类库的特点为一个大库，其底部中心位置设一小库，即混合室，在混合室底部一般配置四等分扇形充气装置，剩余的空气经排气通道与库顶空间相通。在库内，混合室内周围和环形区都装有充气箱。生料经库顶生料分配器和放射状布置的小斜槽进入库内，形成大致水平的料层。卸料时轮流向环形区一个小范围充低压空气，使该区生料流态化并经混合室周围进料孔流向中心混合室，同时，库内的生料呈旋涡状塌落，在自上而下的流动过程中，切割水平料层而产生重力混合作用，进入混合室后又因混合室内的连续充气搅拌而进一步均化。因此，该类库兼有重力和气力均化二重作用，由于混合室高度较低，充气压力低于间歇式搅拌库，从而得节能效果 锥形混合室型均化库均化效果!一般为59，其电耗较低一般为0.250.4KWh/t。图为锥形混合室均化库。,2、生产技术简介,2.1.1 各种均化库简介多股流均化库多股流均化库又称(MF)库，是德国伯力鸠斯公司研制成功的，该库顶部结构与混合库均化库相同，中心室与库壁之间的环形库底分成10个充气,区,每个区设23 条装有充气箱的卸料槽，槽面沿径向铺有若干块盖板，形成45 个卸料孔。生料从库底进入中心室后，中心室底部连续充气使生料进一步混合均化。MF 库单独使用时，均化效果H为7左右，双库并联操作时，H可达10%甚至更高。由于该库主要是采用卸料时的重力混合均化，中心室很小，均化电耗低，单库工作时，生料均化电耗约0.150.3KWh/t。,2、生产技术简介,2.1.1 各种均化库简介控制流均化库又称CF 库，是丹麦史密斯公司开发研制的，库底分成大小相等的7 个正六边形卸料区，每个卸料区中心有一个卸料口，卸料口,上部设有减压锥，卸料口下部设有卸料阀和空气输送斜槽，将卸出的生料送至库底外部中央的一个小混合室内，该混合室安装有荷重传感器，该 库均化效果一般可达10左右，生料均化电耗0.2KWh/t左右。但该库设备投资高。,2、生产技术简介,2.1.1 各种均化库简介IBAU中心室均化库 该库中心有一个大圆锥体，通过它将库内生料重量传到库壁上。圆锥周围环形空间被分成向库中心倾斜的68个区，每区都装有充气箱，充气时生料首先被送至一条径向布置的充气箱上，再通过圆锥体下部的出料斜槽，经斜槽入库底部中央的生料小仓中。这种库的主要优点是均化电耗小，一般只有0.10.2度/吨生料，主要缺点是施工复杂，造价较高。均化效果最高可达10。,2、生产技术简介,2.2旋风预热器旋风筒的结构及其主要参数旋风预热器是由旋风筒及上、下两级旋风筒的连接管道所构成。对于旋风预热器中单个旋风简本体来讲，它的功能及结构如图所示。它由圆柱体、圆锥体、进口管道、出口管道、内筒及下料管等部分组成。连接管道又叫换热管道，传热量占该级总传热量的8090%,2、生产技术简介,2.2旋风预热器旋风筒的结构及其主要参数。旋风筒进口方式一般有两种，即进口气流外缘与圆柱体相切，称直入式，气流内缘与圆柱体相切，称蜗壳式。，蜗壳式的优点可提高分离效率，同时还具有处理风量大、压损小的优点，进口面积多根据进口风速确定，进口风速一般取1525m/s，在实际生产中进口风速对压损的影响远大于对效率的影响。因此在不明显影响分离效率和进口不致产生过多物料沉积的前提下，适当降低风速可有效降低阻力。,2、生产技术简介,2.2旋风预热器旋风筒的结构及其主要参数旋风筒的结构类型很多，但从其高度H（H=h1+h2）与直径D 之比（H/D）可分为三种类型：即H/D 2，高型旋风筒；H/D 2，低型旋风筒；H/D=2，过渡型旋风筒。一般来讲，高型旋风筒的直径较小，含尘气流停留时间较长，可沉降粒度较细的尘粒，故分离效率较高；在高型旋风筒中，又以圆锥体长度较长的圆锥型旋风筒的分离效率高。,2、生产技术简介,2.2旋风预热器旋风筒的结构及其主要参数分离效率对热效率的影响：为使预热器热效率较高，旋风筒的分离效率与系统阻力应该有一个合理的匹配，研究表明旋风筒分离效率对预热器热效率的影响顺序为：h1h5h2、h3、h4。各级预热器分离效率推荐值,2、生产技术简介,2.3分解炉分解炉的主要作用预分解窑是在悬浮预热器窑的基础上发展起来的，是水泥工业的一次重大技术进步。在悬浮预热器与回转窑之间增加分解炉，同时具备燃料燃烧、气固换热、碳酸盐分解等多种功能。从第一台SF要问世以来，预分解窑一直在发展改进之中。初期以重油为燃料，炉容积也较小，气流的运动方式较单一，以后发展为以煤代油，乃至工业废燃料、炉容也有所增大，气流运动形式往往是多种形式的复合叠加，使气固两相流在炉内的流场更合理。以保证燃料的燃烧、气固的换热、碳酸盐的分解，而且还从分解炉的结构改进发展为筒、管、炉、窑、机及耐火、保温材料、自动化控制技术诸方面的综合改进。形成了当今几十种形式的分解炉。分解炉的主要作用：碳酸盐分解 燃料燃烧,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介（1）SF、N-SF分解炉SF分解炉是全世界最早出现的分解炉，于1971 年11 月问世，它是石川岛公司和秩父水泥公司合作开发的，最初为燃油分解炉，改烧煤后问题较多，主要是存在煤粉不完全燃烧现象，为此石川岛公司将SF炉改造成N-SF炉。图为N-SF炉,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介（2）RSP分解炉RSP分解炉是日本小野田水泥公司和川崎重工共同开发的，1972 年8月试验投产，1974 年8 月应用于工业生产。RSP炉属旋风喷腾式分解炉,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介 RSP分解炉的特点RSP炉由涡流燃烧室(即SB室)、涡流分解室(即SC室)、混合室(即MC室)三部分组成。在窑尾烟室与MC室之间设有缩口、缩口处装有可调闸板，用以平衡窑与分解炉之间的压力。从冷却机抽来的热风，从SB室上部对称地以切线方向入炉，加速煤粉的混合与燃烧。来自冷却机的热风，从两侧对称地以切线方向进入SC室，三级筒下来的物料在三次风入炉前喂入该气流中，在入口处装有撒料捧以打散物料，使风、料混合入炉。由SC室出来的热气流、物料粉及未燃烧完全的燃料入MC室，与呈喷腾状态进入的高温窑烟气相混合，此时燃料继续燃烧，生料进一步分解。RSP炉内既有较强的旋转运动，又有喷腾运动。物料随来自三次风管的热风以旋流状态进入SC室，有利于气、料混合及热交换。同时，窑烟气以较高速度进入MC室形成喷腾运动，由于MC室截面较大，流速降低，延长了物料及燃料在炉内的停留时间，有利于燃料完全燃烧与物料的分解。窑与炉的燃料比为4：6，入窑生料分解率高达8595，一般控制在90,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介喷腾型分解炉喷腾型分解炉以为FLS分解炉代表，有离线型分解炉（SLC）和在线型分解炉（ILC）两种。三次风在分解炉下部以高速（2530m/s）喷入，形成喷腾层，造成炉内的紊流状态。系统阻力小，对燃料的适应性较强，可烧煤也可烧油。当采用单点进料时，靠加料嘴的一侧物料浓度较大，而另一侧浓度小，若采用多点进料可改善炉内物料分散的均匀性。当入炉物料不均匀时，即当来料突然很大，它在瞬间掩盖整个喉管，使入炉三次风受到冲击，炉内通风燃烧受到影响，严重时使窑头因起到烟或回火。,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介离线喷腾型分解炉 窑尾气体不经过分解炉，三次风单独进入分解炉，除分解炉的气体与窑尾气体一道进入最下级旋风筒。优点：进入分解炉的气体为新鲜空气，燃烧效率较高，因此分解炉的容积较小。分解炉的燃烧比较容易控制。缺点;进入分解炉的气体温度不高，对于煤种的适应性没有在线分解炉高。在实际运行过程中，一般都存在预热器与分解炉的过渡，操作上相对技术较复杂。当物料来料不均匀或风量波动时，常有塌料的危险。,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介在线喷腾型分解炉 窑尾气体和三次风全部进入分解炉，煤粉在窑尾烟气和三次风的混合气体下燃烧。优点：进入分解炉的气体温度较高，因此对燃料的适应性较好；设备较简单，操作方便。一般不担心塌料危险。缺点;炉容积较大。容积产量较低由于分解炉中混入了窑尾气体，对煤粉燃烧不是很有利。,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介KDS分解炉KDS分解炉是南京凯盛公司开发的双喷腾低NOX喷旋型分解炉,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介KDS分解炉的特点采用喷旋结合型式，使得物料浓度分布和气体温度分布更合理，分解炉达到了“三高”，即高的燃料燃烬率、高的生料分解率、高的容积利用率。分解炉中部采用缩口，使分解炉达到二次喷腾效应，具有湍流回流作用强、物料分散及换热效果好、固气停留时间比大、容积负荷高等特点。(采用该技术，可以解决像TL厂分解炉温度倒挂的问题)。在分解炉下部增设“脱氮区”，不仅有效降低了排放废气中的氮氧化物、减少了环境污染，还有效控制了炉下部气体温度、提高物料停留时间、减少炉下部结皮现象。采用在线布置型式,克服了离线分解炉塌料的问题。由于增设了下部喷煤管,在窑尾高温气体的作用下，燃料的燃烧速度显著加快，因而为分解炉使用劣质燃料提供了可靠的保证。分解炉出口采用长形弯管与C5旋风筒相接，既扩大了分解炉的有效容积，又使分解炉布置更紧凑，降低了设备重量，节省了投资。,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介（4）DD 炉DD 炉是日本水泥公司同神户钢铁公司在总结了许多窑外分解方法和经验基础上研制的，第一台DD 炉于76 年6月用于半工业生产，它通过在炉的下部增设还原区段，使窑废气中的NO有效脱除；又通过在炉内主燃烧区后设立后燃烧区，使燃料进行双重燃烧，从而获得良好的生产效果。,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介。TDF 炉我国天津水泥工业设计院通过对各国分解炉的比较后，引进了DD 炉的专利技术，并用于预分解窑的设计和建设，在DD炉的基础上进行优化，研制开发了TD 炉、TDF 炉。,图为 分解炉结构示意图1窑气；2三次风；3分解炉燃烧器；4C4料；5去C5,2、生产技术简介,2.3分解炉各种分解炉的简介。TDF 炉TDF炉的特点：为提高分解炉煤粉燃烧条件，在提高三次风温的同时，在结构设计上避兔空气与三次风过早相混；在三次风入炉口设置燃烧器，提高纯氧燃烧空间及燃烧所需的动力；合理布置C3下料位置，使煤粉燃烧区域的温度提高，加快煤粉的燃烧速度，从而有效地提高了煤粉的燃烧效率；取消了除NO喷嘴，简化了结构。TDF炉成功用于国内几十条生产线，其中最大的生产线为海螺5000T/D。,2、生产技术简介,2.4回转窑回转窑窑体结构回转窑是熟料低烧系统中的主要设备。它是由简体。轮带、托轮、挡轮、传动装置以及密封等装置组成。回转窑的工作原理 水泥回转窑是低速旋转的圆形筒体，是用以煅烧水泥熟料的设备，它以一定斜度依靠窑体上的轮带，安放在数对托轮上，由电机带动或液压传动，通过窑身大小牙轮，使筒体在一定转速内转动。生料自高端(窑尾)喂入，向低端(窑头)运动，燃料自低端吹入形成火焰，将生料通过碳酸盐分解、放热反应、烧成和冷却四个自然带的复杂物理化学变化，烧成熟料，由窑头卸出，烟气由窑尾排出。,2、生产技术简介,2.4回转窑回转窑的基本技术参数填充率 回转窑内物料的截面面积与窑的横截面面积之比为窑的填充率。填充率与窑的直径无关，大约为517%。窑的填充率过高，会削弱窑内热传递。在窑的实际操作中，窑的填充率不应超过13%。填充率,f窑内物料填充率，%G单位时间通过窑内物料量，t/hg物料平均容重，t/m a物料休止角，Di窑内径,mn窑转速,r/minS窑斜度,2、生产技术简介,2.4回转窑回转窑的基本技术参数窑速与喂料量窑操作时，为了保证熟料煅烧，窑需要快转，物料填充率较小，物料换热、固相反应充分，因此窑的喂料与窑的转速影响适应，它们的关系由下图所示（对于5000t/d窑的操作）：,2、生产技术简介,2.4回转窑回转窑的基本技术参数物料在窑内的停留时间,2、生产技术简介,2.4回转窑回转窑的基本技术参数回转窑内各带的长度 回转窑内各带的长度与入窑分解率、窑速、喂料量、物料成分、火焰长短等因素有关。入窑分解率越高，分解带越短；窑速越快，烧成带、冷却带越短；物料量越大，过渡带越长；火焰越长，烧成带越长。一般来说，窑内各带的长度如下,2、生产技术简介,2.5冷却机第三代篦冷机的结构特点及关键技术（1）高温区采用充其梁、高阻力充气篦板采用低阻力篦板，粒径为5mm的通风量只有粒径为20mm通风量的55%左右。由于粒径的变化使得冷却风量发生较大变化采用高阻力篦板，粒径为5mm的通风量可以达到粒径为20mm的通风量的85%以上。在一定程度上缓解了通风量不均的问题，为消除冷却机“串风”创造了有利条件。,2、生产技术简介,2.5冷却机第三代篦冷机的结构特点及关键技术（2）在中温区采用低漏料阻力篦板这种篦板既减少细粒熟料的漏料量，又增加了篦板的通风阻力。篦板阻力的增加同样可降低不均匀料层阻力对篦床总阻力的影响，有利于熟料的进一步冷却和热回收。虽然有的用冷风室供风（一般用充气梁供风）对熟料进行冷却，仍可满足冷却需要（3）在低温区采用普通篦板因为经过前两篦板区的冷却，熟料温度已显著降低，采用普通篦板完全可以满足要求。,2、生产技术简介,2.5冷却机第三代篦冷机的结构特点及关键技术（4）合理配置冷却风 在篦床的三个区域，根据料温、料量及所要求冷却后的出料温度，配置不同风量、风压的风机，以满足冷却的需要 第三代篦冷机在冷却风配置上，全面考虑料层纵、横向的阻力（料厚及颗粒组成）和料温的分布规律，既沿纵向又沿横向将篦床划分为足够小的区域，形成合理的冷却小单元，并有针对性地分配可调节的冷却风（称可控流），最终达到以最少的冷却风冷却尽可能多的热熟料，降低空气消耗量，提高二、三次风温，从而达到高产、高效、低热耗的目的,2、生产技术简介,2.5冷却机第二代与第三代篦冷机的对比,第二代篦冷机的工作原理料多的3区通风少料细的2区通风少料粗的4区通风多,第三代篦冷机的工作原理料多的3区、料细的2区以及料粗的4区通过高阻力篦板和风门1A、1B、1C、1D、1E调节使它们的通风相同,3预分解窑的操作,3.1预分解窑中控操作的指导思想和理念 预分解窑中控操作的指导思想以保持烧成设备的发热能力和传热能力的平衡稳定，保持烧结能力和预热能力(即分解能力)的平衡稳定为宗旨，通过调节“风、煤、料”的对口关系，使三者间协调起来从而保持烧成工艺过程和热工制度稳定 经过长期的生产实践，人们已经形成了以“高度集中，反应快捷，减少事故，稳妥积极，快速过渡，薄料快烧”等一系列的操作观念。具体特点如下：（1）在提温投料过程或提产的过程中，要注意先提风、后加煤、再加料的原则；在减产降速阶段，应先减料、减煤、再减风的原则、以防止系统的塌料堵塞。,3预分解窑的操作,3.1预分解窑中控操作的指导思想和理念（2）由于预分解窑系统对操作参数响应灵敏，这就要求操作人员具备反应灵敏，判断准确，动作迅速，否则系统运行将会偏离正常运行的要求，严重时导致重大责任事故，影响生产。（窑系统参数的响应时间在310min内。如窑尾温度过低，若不在38min内采取措施，很可能导致回转窑跑生料或出现生烧等事故。）（3）一般情况下，在点火投料的初期要注意窑尾烟室结皮的发生，回转窑上串造成窑尾密封问题。（4）注意窑喷煤嘴的位置和火焰的调节，以形成窑前有个合理的烧成环境。既要避免窑前温度过高造成烧流，也不能出现生烧和夹生现象的存在。同时，还要注意火焰的形状，以免冲刷窑皮。,3预分解窑的操作,3.1预分解窑中控操作的指导思想和理念（5）在生产操作的过程中，要注意分解炉出口温度的控制，过低会增加回转窑的负担，造成跑生料，过高易于导致中间矿物和液相成分的过早出现，造成结皮和堵塞。（分解炉出口的适宜温度应控制在88510。）（6）对于离线炉而言。在由SP过渡到NSP系统的过程中，要注意C5级筒物料和窑尾燃料的稳步增加，避免燃料与物料脉冲和局部过热现象的产生。（7）加强冷却机的管理和控制，以免造成二、三风量和风温出现较大的变动，影响窑内的煅烧。（8）系统的操作过程以平稳和缓慢调节为原则，注意观察参数的变化及变化的速度，若变化速度较大，说明操作不合适，应避免生产控制参数的大起大落。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数 在现代水泥厂中，水泥的煅烧系统，由回转窑、冷却机、分解炉、预热器及废气处理系统组成。为使全系统经常保持最佳的热工制度，实现持续、均衡、稳定地运转，就必须使各部相互配合，使各项工艺参数，保持在适当范围。预分解窑系统指示和可调的工艺参数达五十多项，实际生产中，只要根据工艺规程要求，抓住关键，监控若干主要参数，便可控制生产，满足要求在正常生产中，需要重点控制的工艺参数如下：,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（1）烧成温度一般烧成带物料温度需达13001450才能顺利地进行烧结反应。烧成带物料的化学反应速度与温度密切相关，温度愈高，反应速度愈快，所以烧成带的温度一般宜保持在16001800，而且比一般窑的高温带要长。但是温度也不能过高，以防物料结大块或过烧，尤其要防止烧坏烧成带窑皮及衬料。烧成带温度的监测可用三种方法，综合进行判断。用比色高温仪、辐射高温仪或目测测量（对烧煤的窑，黑火头的影响较大）。测窑尾烟气中的NO的浓度。一方面是为保护环境，控制NO含量；另一方面在窑煅烧情况大致不变的情况下，NO愈高，反映烧成温度愈高，反之降低。测窑转动力矩。当窑的烧成温度增高，物料中液相量增多，物料被窑壁带起的高度较高，窑的转动力矩也增大，反之降低。由于转动力矩受掉窑皮及喂料量的影响，所以需结合上述两项，综合进行判断。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（2）窑尾烟气温度 窑尾烟气温度一般控制在950110。通常用热电偶或辐射高温计测量。它与烧成温度、预热系统温度一起，表征窑内及窑外热力分布情况。因入窑料温达850 左右，如果尾温控制低，将使窑末段失去有效作用，且窑尾温度过低，窑内平均温度将降低，不利于窑内传热及化学反应。同时，窑尾气温控制低，限制了窑内通风及窑的发热能力，影响高温带长度，也减少了在预热器中（及分解炉中）可传给物料的热量。但是尾温过高，往往容易引起方窑尾烟室内及上升管道结皮或堵塞。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（3）分解炉温度 分解温度表征炉内燃烧及分解状况。分解炉的中部温度，一般在850880，常用热电偶测量，温度愈高，说明燃料燃烧及物料分解愈快。分解炉的出口温度一般为850900。温度过高，说明燃料加入过多，或燃烧过慢所致。出炉气温过高，可能引起炉后系统物料过热结皮，甚至堵塞。如果出炉气温过低，说明分解炉下部燃料已经烧完，将使分解炉下部分解速度锐减，不能充分发挥分解炉分解效能。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（4）最低级旋风筒出口气体温度 温度一般控制在800880，它应低于分解炉出口气体温度，否则说明出炉气流中还有部分燃料未烧完。（5）最上级（C1）旋风筒出口气体温度 温度一般控制在320360，常用热电偶或电阻温度计测量。当C1出口超温时，它影响排风机、电收尘器的安全运转，燃料热耗增高。当超温时，应检查以下几种状况：即生料喂料量是否中断或减少；某级旋风筒或管道是否堵塞；燃料量与风量是否超过需要等。当温度降低时，则应结合系统有无漏风及其他级旋风筒温度状况检查处理。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数(6)排风机或电收尘器入口气体温度 温度控制在规定范围，它对设备安全运转、收尘效率及防止气体冷凝结露有重大影响，一般可通过排风机冷风门开度及调节增温塔喷水量予以调节。一般电收尘器装有自动控制装置，当入口气温超过允许值时，电收尘器的高压电源自动跳闸。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数(7)窑尾分解炉及预热器出口的气体成分 它们是通过设置在各相应部位的气体成分分析仪检测 的，指示着窑内、炉内或整个系统的燃料燃烧及通风状况。对燃料燃烧的要求是既不能使燃烧空气不足而产生一氧化碳，又不能使过剩空气太多，增大热耗。一般窑尾烟气中O2含量控制在1.0%1.5%；分解炉出口烟气中O2含量控制在3%以下。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（8）预热器系统的负压 预热器各部位负压的测量，是为了监视各部阻力，以判断生料喂料是否正常、风机闸门开启、以及各部位是否漏风及堵塞情况。当预热器（最上一级）旋风筒出口负压升高时，首先应检查旋风筒是否堵塞，如属正常，则结合气体分析判断排风是否过大，适当关小主排风闸门。当负压降低时，则应检查喂料量是否正常，各级旋风筒是否漏风，如均属正常，则应结合气体分析检查排风是否偏小，适当调节排风机闸门。一般来讲，当发生黏结、堵塞时，其黏结堵塞部位与主排风机间的负压有所升高，而窑与黏堵部位间的气温升高、负压值下降。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（9）窑尾及窑头负压 窑头及窑尾负压反映二次风入窑及窑内流体阻力的大小。当冷却机情况未变，窑内通风增大时，窑头、窑尾负压均增大，当窑内阻力增加（窑内结圈或料层增厚）时，窑尾负压也增大，而窑头负压反而减小。当其他情况不变而增大篦冷机鼓风量或关小南冷机剩余空气风门，也会使窑头负里减小。正常生产时，窑头负压一般在0.020.06KPa。窑尾负压在0.20.4KPa。,3预分解窑的操作,3.2 预分解窑系统需要重点控制的工艺参数（10）窑速及生料喂料量 当窑速有较大变化时，喂料量应随之调整，最好与窑速成一定比例，以保持窑内料层均匀，利于克服干扰因素。至于由此引起的炉及预热器的波动，主要是因为物料在其中的停留时间短，传热快，但其调节见效快，能较快地克服干扰因素。,3预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系 此参数可以用窑电流表示，是窑速、喂料量、窑皮状况、液相量和烧成温度的综合反应。如其它条件不变，当烧成温度较高，熟料被窑带动的高度也较高，窑电流也较大。其判断过程如下：（1）窑电流很平稳，轨迹很平 表明窑系统很平稳、热工制度很稳定。,（2）窑电流轨迹很细 说明窑内窑皮平整或虽不平整但在窑转动过程中所施加给窑的扭矩是平衡的,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（3）窑电流轨迹很粗 说明窑皮不平整，在转动过程中，窑皮所产生的扭矩呈周期性变化。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（4）窑传动电流突然升高后逐渐下降 传动电流（或扭矩）突然升高然后逐渐下降，说明窑内有窑皮或窑圈垮落。升高幅度改大，则垮落的窑皮或窑圈越多，大部分垮落发生在窑口与烧成带之间。发生这种情况时要根据曲线上升的幅度立刻降低窑速（如窑传动电流或扭矩上升20%左右，则窑速要降低30%左右），同时适当减少喂料量及分解炉燃料，然后再根据曲线下滑的速率采取进一步的措施。这时冷却机也要对南板速度等进行调整。在曲线出现转折后再逐步增加窑速、喂料量、分解炉燃料等，使窑转入正常。如遇这种情况时处理不当，则会出现物料生烧、冷却机过载和温度过高使篦板受损等不良后果。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（5）窑电流居高不下 有四种情况可造成这种结果。第一，窑内过热、烧成带长、物料在窑内被带得很高。此时，要减少系统燃料或增加喂料量。第二，窑产生了窑口圈、窑内物料填充率高，由此引起物料结粒不好，从冷却机返回窑内的粉尘增加。在这种情况下要适当减少喂料量并采取措施烧掉前圈。第三，物料结粒性能差。由于各种原因造成熟料新散，物料由翻滚变为滑动，使窑转动困难。第四，窑皮厚、窑皮长。这时要缩短火焰、压短烧成带。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（6）窑电流很低*窑内欠烧严重，近于跑生料。一般发现窑电流低于正常值且有下降趋势时就应采取措施防止进一步下降。*窑内有后结圈，物料在圈后积聚到一定程度后通过结圈冲入烧成带，造成烧成带短、料急烧，易结大块，熟料多黄心，游离钙也高（有时可达10%之多），此时由于烧成带细料少，仪表显示的烧成温度一般很高。遇到这种情况窑减料运行，把后结圈处理掉。*窑皮薄、短。这时要伸长火焰，适当延长烧成带。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（7）窑电流逐渐增加*窑内向温度高的方向发展。如原来熟料欠烧，则表示窑正在趣于正常；如原来窑内煅烧正常，则表明窑内正在趣于过热，应采取加料或减燃料的措施调整。*窑开始长窑口圈，物料填充率在逐步增加，烧成带的粘散料在增加。*长、厚窑皮正在形成。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（8）窑电流逐渐降低*窑内向温度低的方向发展。加料或减燃料都可产生这种结果。*如前所述，窑皮或前圈跨落之后，卸料量增加也可能出现这种情况。,3、预分解窑的操作,3.3 窑电流与窑系统烧成的联系（9）窑电流突然下降*预热器、分解炉系统塌料，大量未经预热的物料突然涌入窑内造成各带前移、窑前逼烧，甚至跑生料。这时要降低窑速、适当减少喂料，使窑逐步恢复正常。*大量结皮掉在窑尾斜坡上，阻塞物料，积到一定程度后突然大量进入窑内，产生与上面一样的后果。同时大块结皮也阻碍通风，燃料燃烧不好，系统温度低，也会使窑电流低。,3、预分解窑的操作,3.4熟料的颜色与直观判断 熟料的结粒与颜色情况，直接关系到水泥熟料的煅烧质量。同时也能显示出操作控制中的某些问题，作为窑操作员，应该在熟料常规检验结果的基础上，时常注意观察熟料的结粒和熟料的颜色变化情况，了解其产生的原因，及时和生料操作员及有关人员沟通调整生料的成分配制方案和煅烧工艺制度，以便煅烧出合格的熟料，一般情况下，正常的熟料的颜色为结粒均匀密实的褐亮颗粒。当出现大量的灰黄色、棕褐色或灰白的粉状熟料时，多半是由于熟料出现生烧和粉沙料所致，如果经检测，熟料中的f-ca较高，多半生烧和欠烧所致，应适当提高烧成带温度，加强熟料煅烧；当出现棕黄色、黄褐色、局部白色或灰色的熟料，且结粒正常，多半是由于窑内通风不良，在还原气氛下煅烧的结果，不但影响水泥熟料的质量，也会影响到水泥成品固有的颜色。另外虽然从熟料的外观看,还算正常,但经破碎后发现,熟料内部存有大量的夹心黄色料,其原因多半是由于窑速过慢,窑内的煅烧温度不均匀,局部出现液相过多,铝含量较高,造成生烧夹生问题,表现为熟料中fCaO较高,影响水泥熟料的质量,作为操作人员,应该针对具体的问题,采用相应的技术措施加以解决,以满足质量控制的要求.,3、预分解窑的操作,3.5 投料操作 预热器投料是窑系统操作中的难点，往往很多的工艺故障都是在投料过程中由于操作不当造成的。投料时要注意风、煤、料的平衡。一般情况下，投料时系统供风应为正常风量的7080%，窑尾加煤量根据分解炉出口温度控制，窑头煤量则根据窑头的烧成温度及窑尾温度控制，密切注意预热器系统负压变化。待入窑物料温度及窑功率曲线开始上升时，即可加料。每次加料一般为额定料量的35%，同时要注意窑速与投料量的对应关系。先提窑速再加料。一般投料后4050min 熟料入冷却机（窑速为2.0r/min 时，窑斜度为3.5%），投料时窑速应控制在1.62.2/min 之间（窑斜度为3.5%时）。一般投料前，空窑加煤量，可达总量的6070%，一次风的内、外风风量要保持合理分配，根据火焰及温度情况随时调整，内风使用不宜过大，保证火焰顺畅有力，形状合理，不扫窑皮。投料期间应随时注意窑头负压不要过大，以使窑前保持高温，避免出现“顶烧”、“跑生”、“烧流”等现象。,3、预分解窑的操作,3.6 挂窑皮 挂窑皮即是窑烧成带衬料表面挂一层窑皮的操作过程。挂好第一层窑皮，保护好窑的衬料，对窑的长期安全运转有重要意义。注意：*控制适当的生料成分。挂第一层窑皮时KH要控制于正常生产的上限，SM为正常生产的下限，且IM较高，使烧成带熟料有一定的液相量且液相粘度较大，窑皮强度高，烧结范围较宽。*控制好烧成带温度。在挂第一层窑皮时，适当提高烧成带温度而适当降低窑尾温度，让液相在烧成带集中出现，提高衬料与物料的温差，并有足够的液相量，为挂窑皮创造条件。*稳定操作。在挂窑皮期间,注意保持火焰顺畅；稳定两端温度,勤看小调整。,3、预分解窑的操作,3.7异常情况的判断及处理 预热器旋风筒锥体或下料管堵塞风筒锥体堵塞的征兆从发生堵塞的旋风筒至窑尾的气体温度明显上升。发生堵塞的旋风筒锥体防堵压力明显下降直至零压。造成堵塞的原因：下料翻板阀闪劫不灵或被硬物卡死。锥体被异物堵死结皮未及时清理、温度波动时大量垮落操作不当引起温度超高物料粘结拉风过小，旋流速度低未将锥体积料冲刷掉有较集中的大塌料被棚住（7）生料化学有害成分过高或生料化学成分波动过大。,3、预分解窑的操作,3.7异常情况的判断及处理 预热器旋风筒锥体或下料管堵塞 杜绝堵塞的方法：（1）加强系统的巡检工作，避免因设备失灵造成的不必要的堵塞问题。（2）严格按照生产过程参数操作，避免局部高温现象的存在和热工操作参数的波动，以消除因热力作用造成的局部粘结引发的堵塞现象。（3）化学有害成分的控制。严格控制原燃料的有害化学成分的含量（K2O+Na2O、SO3、Cl等），同时注意生料三个率值及MgO含量的变化，根据变化采取相应操作。（4）生产操作过程中，要避免大起