水泥窑操作员培训讲义1

烧成系统工艺流程预热器部分：在上升气流的带动下，生料从二级筒排气烟道进入一级筒，在一级筒内进行热交换和收尘后，气体从预热器出口排走，而原料从一级筒下料管进入二级筒排气烟道，在上升高温热气的带动下又进入二级筒进行热交换与收尘并进入下一级，如此逐级下行循环往复。当原料从四级下料管出来后，进入分解炉与喷来的煤粉及三次风管过来的高温三次风充分混合燃烧，进行预分解。预分解后的原料经五级筒后进入窑内。（注：热交换大部分在上升管道内进行）烧成带较长，窑速很快，预分解窑烧成带的长度约为窑简体直径的5.0—5.5倍，较其它窑型都长。又由于入窑生料CaC03分解率一般高达90％左右，因此窑内物料预烧好，化学反应速度加快，所以出现窜料的可能性减少，这为提高窑速创造了良好条件。正常情况下窑速一般控制在3.6rpm／min左右。由于窑速快，窑内料层薄，物料填充率只有7％左右，而且来料比较均匀。所以熟悉预分解窑的窑操作员普遍反映，这种窑料子好烧，好控制，好操作。由于三通道尤其是四通道燃烧器的广泛应用以及碱性耐火砖质量的提高，为进一步提高烧成温度创造了条件。窑速也由3.0r／min提高到3.6r／min左右，最高已达4.2r／min，使物料在窑内停留时间相应缩短，从而提高了出过渡带矿物的活性。烧成温度的提高和窑速的加快，也促进了C3S矿物的形成速率。而第三代空气梁式篦冷机的广泛应用，使出窑熟料得到急速淬冷，冷却机热回收效率已达73％以上。所有这些使我国预分解窑的产质量都有很大提高，燃料消耗大大降低。由于入窑生料CaCO3，分解率很高，窑内分解带大大缩短，过渡带尤其是烧成带相应延长，物料窜流性小，一般窑头看不到生料黑影。因此看火操作时必须以观察火焰、窑皮、熟料颜色、亮度、结粒大小、带料高度、升重以及窑的传动电流为主。必须指出，因为窑速快，物料在窑内停留时间只有25min左右，所以窑操作员必须勤观察，细调整，否则跑生料的现象也是经常发生的。冷却带短，易结前圈预分解窑冷却带一般都很短，有的根本没有冷却带。出窑熟料温度高达1300℃以上，这时熟料中的液相量仍未完全消失，所以极易产生前结圈。黑火头短，火力集中三通道或四通道燃烧器能使风、煤得到充分混合。所以煤粉燃烧速度快，火焰形状也较为活泼，内流风、外流风比例调节方便，比较容易获得适合工艺煅烧要求的黑火头短、火力集中的火焰形状。要求操作员有较高的素质预分解窑人窑生料CaC03有90％左右已经分解，所以生料从分解带到过渡带温度变化缓慢，物料预烧好，进入烧成带的料流就比较稳定。但由于预分解窑系统有预热器、分解炉和窑3部分，窑速快，生料运动速度就快，系统中若出现任何干扰因素，窑内热工制度就会迅速发生变化。所以操作员一定要前后兼顾，全面了解系统的情况，对各种参数的变化要有预见性。发现问题，预先小动用煤量，尽可能少动或不动窑速和喂料量，以避免系统热工制度的急剧变化，要做到勤观察、小动作，及时发现问题，及时排除。预分解窑风、煤、料和窑速的合理控制操作好预分解窑，风、煤、料和窑速的合理匹配是至关重要的。喂多少料，需要烧多少煤，也就决定了系统排风量。根据窑内物料的煅烧状况，窑速该打多快，窑操作员必须随时做到心中有数。窑和分解炉风量的合理分配窑和分解炉用风量的分配是通过窑尾缩口和三次风管阀门开度来实现的。正常生产情况下，一般控制氧含量在窑尾为1％左右，在炉出口为3％左右。如果窑尾O2含量偏高，说明窑内通风量偏大。其现象是窑头窑尾负压比较大，窑内火焰较长，窑尾温度较高，分解炉用煤量增加时炉温上不去，而且还有所下降。出现这种情况，在喂料量不变的情况下，三次风管阀门开度较小时可开大三次风阀门，以增加分解炉燃烧空气量，也有利于降低系统阻力。与此同时，相应增加分解炉用煤量，以利于提高人窑生料CaCO3分解率。如果窑尾O2含量偏低，窑头负压小，窑头加煤温度上不去，说明窑内用风量小，炉内用风量大。这时应适当关小三次风管阀门开度。需要时增加窑用煤量，减小分解炉用煤量。窑和分解炉用煤分配比例分解炉的用煤量主要是根据人窑生料分解率、C5和C1出口气体温度来进行调节的。如果风量分配合理，但分解炉温度低，人窑生料分解率低，C5和C1出口气体温度低，说明分解炉用煤量过少。如果分解炉用煤量过多，则预分解系统温度偏高，热耗增加，甚至出现分解炉内煤粉燃尽率低，煤粉到C5内继续燃烧，致使在预分解系统产生结皮或堵塞。窑用煤量的大小主要是根据生料喂料量、入窑生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO来确定的。用煤量偏少，烧成带温度会偏低，生料烧不熟，熟料升重低，fCaO高；用煤量过多，窑尾废气带入分解炉热量过高，势必减少分解炉用煤量，致使入窑生料分解率降低，分解炉不能发挥应有的作用，同时窑的热负荷高，耐火砖寿命短，窑运转率就低，从而降低回转窑的生产能力。窑速和窑喂料量成正比关系回转窑的窑速随喂料量的增加而逐渐加快。当系统正常运行时，窑速一般应控制在3.6r／min，不过近年来又有提高的趋势，最高已达4.2r／min，这是预分解窑的重要特性之一。窑速快，窑内料层薄，生料与热气体之间的热交换好，物料受热均匀，进入烧成带的物料预烧好。如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料，窑内热工制度稍有变化，增加一点喂煤量，系统很快就能恢复正常；假如窑速太慢，窑内物料层就厚，物料与热气体热交换差，预烧不好，生料黑影就会逼近窑头，窑内热工制度稍有变化，极易跑生料。这时即使增加喂煤量，由于窑内料层厚，烧成带温度回升也很缓慢，容易出现短火焰逼烧，产生黄心料，熟料fCaO也高。同时大量未燃尽的煤粉落入料层造成不完全燃烧，还容易出现大蛋或结圈。风、煤、料和窑速合理匹配是烧成系统操作的关键窑和分解炉用煤量取决于生料喂料量。系统风量取决于用煤量。窑速与喂料量同步，更取决于窑内物料的煅烧状况。所以风、煤、料和窑速既相互关联，又互相制约。对于一定的喂料量，煤少了，物料预烧不好，烧成带温度提不起来，容易跑生料；煤多了，系统温度太高，物料易被过烧，窑内容易产生结圈、结蛋，预热器系统容易形成结皮和堵塞；风少了，煤粉燃烧不完全，系统温度低。在这种情况下再多加煤，温度还是提不起来，CO含量增加，还原气氛下使Fe203变成FeO，产生黄心熟料。在风、煤、料一定的情况下，窑速太快生料黑影就逼近窑头，易跑生料；窑速太慢，则窑内料层厚，生料预烧不好，容易产生短火急烧形成黄心熟料，熟料fCaO含量高。特点总结：由此可见，风、煤、料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统的热工制度、提高窑的快转率和系统的运转率，使窑产量高、熟料质量好及煤粉消耗少的关键所在。窑烧成的熟料，必需经过冷却才能输送到熟料库。不同的冷却效果对熟料的质量有影响，尤其对熟料的易磨性有较大的影响。冷却有如下作用：（1）对1350℃的熟料进行高温急速冷却；（2）回收的高温空气可作为二次风为窑和作为三次风为分解炉提供高温燃烧空气；对熟料进行高温急速冷却有着重要的意义，急速冷却时熟料的矿物组成和晶体结构可以保持完好。在缓慢冷却状态下会发生C2S的晶形转变（β-C2S转变成γ-C2S）,这样C2S就会降低熟料强度甚至失去水硬性。为此，合理的调整篦冷机个风室（尤其一室、二室）的风量，提高热回收效率，是窑操的重要责任。回转窑投产之前需进行试车、烘窑、升温等一系列的运转操作。1、试车（试运行）是对投料后的正常运转，提高窑的可靠性起到至关重要的因素。2、烘窑：烧成系统中由于使用了大量的耐火材料（耐火砖和浇注料）其中含有大量的水分，尤其是浇注料中使用了大量的水。为了防止温度的急剧变化导致耐火砖破裂和浇注料起拱脱落，应进行烘干运转。烘烤目的：1、排除窑衬或其它耐火材料料内的水分。2、使窑衬与筒体均匀同步受热，消除由于热膨胀应力的不同而使窑衬疏松、脱落或窑衬受热膨胀挤压形成内裂，缩短窑衬的使用寿命。3、为窑系统正常运行提供前期热量、温度的保证。(1)现场检查各主、辅设备是否具备开机条件；(2)进行系统联动试车,确认无异常;(3)根据工艺要求制定升温曲线;(4)通知现场检查预热器系统,确认人孔门，清料孔是否关闭好，投球确认溜管通畅，并将各翻板阀吊起;(5)现场确认柴油储存情况；(6)确认窑头煤粉仓储存情况，如果煤粉不足，提前开煤磨；(7)技术人员校好燃烧器的坐标及火点位置；(8)通知现场插好油枪,检查油路通畅;(9)确认各阀门开度为关闭状态；(10)通知现场确认压缩空气及冷却水供应情况;(11)启动主风机润滑系统、启动窑减速机润滑系统；(12)接点火令后，联系相关人员将系统设备仪表送电备妥，并通知现场将本系统所有设备的现场控制转入到中控位置；用铁丝将预热器各级翻板吊起准备点火棒，蘸上柴油将燃烧器喷油油枪定位，油枪头离燃烧器前端平面5cm左右，打开压缩空气和油阀，放空油管内的空气（油管内有空气增加下油阻力）进行试喷油，观察油雾化情况。调整通风，保持窑头罩微负压0～10pa最好用点火棒引燃调整好的雾化柴油，并通过油阀调整好喷油量油焰调整好之后喷煤（1T∕h）进行油煤混烧升温过程必须严格按照制定的升温曲线进行，以慢升温不回头的原则升温，油煤混烧后开启一次风机，转速调到300rpm，随着温度的升高逐渐加大用煤量和一次风机的转速，观察窑内的燃烧气氛和温度上升情况加大尾排风量，使温度均衡上升。升温期间特别要注意的是对窑的盘车，如盘窑不仔细直接影响到窑筒体的变形和窑砖的损害，针对盘窑也有较严格的制度如下表：说明：①如遇下大雨或刮大风时，酌情缩短盘窑间隔或连续盘窑②盘窑操作要结合窑尾温度及窑筒体温度，筒体温度较高时适当缩短盘窑间隔通常情况下的窑升温和开始提高温度及烘干运转，只有时间的长短不同，升温方法基本相同。在此仅就尾温600℃以上的情况加以说明，操作程序如下：1、调整预热器通风使预热器出口含氧量保持在3～5%，co为0%；2、调整火焰增加燃料时，一边观察火焰形状一边调整一次风用量，使火焰保持良好；3、当窑尾温度达到650℃时窑体开始连续运转；4、检查各现场开关，把烧成系统所有现场开关打到中控，使每台设备都能在中控操作；5、原料粉开始循环倒库；6、熟料输送系统，篦冷机开始运转；7、篦冷机风机逐台开启，确保窑头微负压，火焰形状良好不回火；8、当尾温达到900℃时，做好投料前的所有准备工作（辅机设备的运转、人员的安排等）；9、当尾温达到950℃以上，根据窑内情况，且其他条件都满足时可进行投料操作。10、初始投料要点：A、调整窑速1.5rpm；B、调整预热器通风，净风压力在3000pa左右；C、调整篦冷机各风室风机风量和窑头排风机风门，确保窑内通风及窑头罩微负压－80～－100pa；c、开启分解炉送煤风机及煤称，少量喂煤使分解炉温度提高到860℃；D、人员配置，预热器一级、三级、四级、五级及窑头各配置一名巡检工并配备对讲机；E、异常情况的处理方法，投料20分钟后如有夹生料或大量冲黄粉，说明窑内温度不够应减料降窑速或止料继续升温，一般夹生粉看得到火焰处理后10分钟即可恢复正常，通常正常投料后35～40分钟窑口即可看见熟料出现。F、投料过程中严防因火过大造成烧流状态的出现。11、提高喂料量，喂料后30分钟左右烧成带出现熟料，结合窑电流每隔15分钟每次10t∕h逐渐提高产量，并根据喂料量调整篦冷机风量，保持窑头罩负压—50pa；以上介绍的是窑从试车、烘窑、点火、升温及投料至正常生产的整个操作过程。投料时风、料、煤变化较大，易引起各级旋风筒积料堵塞，操作上需注意：a.投料时，特别注意炉内及溜管温度变化。b.通知现场检查各级翻板阀动作是否灵活，防止物料被翻板阀卡死。c.通知现场检查各级旋风筒的锥部的清料孔，观察清料孔的抽力，判断是否堵塞。d.注意预热器系列各对应点的温度、压力，并进行对比判断系统是否正常。(6)当熟料进入冷却机后，逐渐增加篦速和篦冷机风量，此时应以：a提高二、三次风温；b稳定窑头罩负压；c防止堆“雪人”为原则。窑主电机电流与窑系统烧成的关系（1）窑传动电流轨迹平窑