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第七章、回轉窯點火操作第七章、回轉窯點火操作 回轉窯開始運作的首要條件，是使燃料完成點火并在回轉窯內開始產生燃燒。在操作理念上被稱為點火操作。 所謂“點火”，是指在冷的混合物中，用一個不大的點熱源，在某一局部的地方，先引起局部著火燃燒。然后向其他地方傳播，最終使整個混合物都達到被迫著火燃燒的過程。這個過程被簡稱為“點火”過程。 回轉窯使用氣體燃料的“點火”過程，是要將通過燒嘴的燃料（煤氣）在噴出燒嘴時的瞬間，被火種引燃（著火）并開始產生燃燒。 這個點火的過程雖然很短，點火的方式也并不復雜。但是，對一座高性能，高機械化，高自動化的回轉窯系統(tǒng)來說，點火程序卻是燒嘴系統(tǒng)操作控制內容中重要的組成部分。 當火種出現(xiàn)在燒嘴的出口端時，就預示著具有一定壓力、一定流量、一定流速，特別是氣體燃料時。使火種與燃料能及時接觸并發(fā)生點火燃燒，是“點火”的關鍵。 雖然，點燃燒嘴的過程是簡單的、短暫的。但是，具備點火條件的前提卻是比較復雜的。因為，燒嘴一旦開始點火，即標志著回轉窯系統(tǒng)已經(jīng)開始進入了運作狀態(tài)。但是，如果從操作控制的角度而言，是不能把燒嘴能夠點火簡單地理解為回轉窯系統(tǒng)就此可以開始運作了。而應該是，當回轉窯系統(tǒng)內各項可運作的條件具備以后，點火才能夠開始。這個運作條件的內容，在點火程序的內容中是不可缺少的、是非常重要的。這就是所謂“點火”前的檢查和點火前的準備。 一、點火前的檢查： 進行點火前檢查的目的是：保證回轉窯生產系統(tǒng)內，主要或全部的與生產相關的設施或設備，都應具備和符合可運作的性能和條件。 點火前檢查的內容主要包括：原料儲備、燃料來源充足。回轉窯，豎式預熱器，豎式冷卻器內部的襯磚必須完好，沒有異物。系統(tǒng)各容器中所有的人孔、檢修門都應關閉。機械動力設備通過可允許的空載或負載試運行，具備可運行的條件。不論任何形式的點火物，具備可以點燃的條件。通過排煙機低速運行，使回轉窯內產生出所要求的負壓形態(tài)。表十五
回轉窯點火前的基本檢查內容 表十五
二、點火前的準備： 點火前準備的目的是：使點火系統(tǒng)與點火相關的系統(tǒng)具備準確可靠的聯(lián)動性能，保證燃料能夠產生著火。 點火前準備的主要內容包括：電氣、計器計量、管道、維修等相關部門的操作者到達點火現(xiàn)場，提供點火前的各項準備和保證工作。常規(guī)性的準備概念是水、電、風、氣、油必須到達生產現(xiàn)場指定或要求的位置。其中： 水：是指向回轉窯系統(tǒng)提供的冷卻循環(huán)水及一切與生產運作相關的用水。 電：是回轉窯系統(tǒng)內，一切動力設備的動力源。是操作控制，儀表信號反饋的能源。向系統(tǒng)供電，是準備內容中最直觀、最重要的環(huán)節(jié)之一，也是最能準確地反映準備結果的保證手段之一。 風：對此時“風”的概念，是指回轉窯內的排風或通風。也就是指，在此時，必須通過機械力或其它可行的方式，使回轉窯內的氣流產生流動并形成所需要的負壓指數(shù)。 氣：所謂的氣，在不同類型的窯爐中，有不同的使用概念。通常有壓縮空氣、蒸汽、氮氣、液化石油氣等。它們的種類不同，用途也就不同。 例如：壓縮空氣通常是作為動力氣體；蒸汽可用來預熱燃料（如重油）或沖洗燃料管道或對設施進行保溫；氮氣則可用來驅趕管道內的燃料（如煤氣）和對氣體燃料進行防漏密封；而液化石油氣作為高質量的燃料，主要可用作點火用燃料。 油：是一個廣義的概念，在回轉窯系統(tǒng)點火準備的內容中，油指的是所選用的燃料。如煤氣、天然氣 、重油等。 當然，對油的理解內容中也包含著各種機械動力用油和機械潤滑用油等。 在回轉窯點火前的準備內容中，對所使用的燃料進行使用前的檢驗和確認，是一個非常重要的內容，是必不可少的保證手段之一。 在以焦爐煤氣、混合煤氣為燃料的氣體燃料的點火準備過程中，對燃料輸送管線內的氣體進行置換和置換后的質量保證是非常重要的。 點火前的氣體置換，是將管道進氣端（氣源截斷處）至進入到燒嘴前端的管線全部貫通。用煤氣（燃料）充實管道，逐步驅趕盡管道內的氮氣及其它氣體。這個過程一般需要15—30分鐘，但最終的時間，應根據(jù)燃料的特點和燃料的質量來確定。 對氣體進行置換的目的是：保證燃料的質量和燒嘴的點火質量。 置換過程的燃料質量，是指氣體置換后的煤氣純度。其檢驗方法是做煤氣爆破（或爆炸）試驗。用特制的氣體取樣筒，在燒嘴前端管道的放散管的出口處，取出（煤氣）氣體并充滿取樣筒。在距離取樣點5米以外，將筒內氣體點燃，觀察燃燒狀態(tài)： 1.藍色火焰，2.無爆鳴，3.無閃爍4.燃盡。這一檢驗工作是必須的，應在點火前15－30分鐘內進行并完成。 任何一座窯爐在點火動行前都必須經(jīng)過一個準備的過程，而用來衡量點火準備的基本標準是： 1、對生產現(xiàn)場準備的準確性，可靠性，安全性和可操作性。 2、儀表、信號等反饋機構和性能符合或滿足程序要求。 與此同時，在點火前的準備內容中還應考慮到：燃燒器（燒嘴）在回轉窯內的位置、與點火相關的參數(shù)及配比關系的確定。影響或與點火相關的輔助系統(tǒng)的投入。烘窯升溫曲線的制定。操作過程的組織分工。對應急措施的準備等，都是不可忽視的重要內容。表十六
回轉窯使用煤氣點火前的基本準備內容 表十六
三、點火 回轉窯的點火操作，按其狀態(tài)不同一般可分為：停窯檢修以后的冷態(tài)窯點火，正常停窯后（非檢修狀態(tài)）的點火，短時間熄火后的點火，生產過程熄火后的立即點火等。 回轉窯以氣體燃料為能源時的點火方式一般有兩種：a、扎制一個點火火把，由人為進行控制。將火把（火源）置于到燒嘴的下端，通過程序操作進行點火。b、在燒嘴的端面設置一個可自動控制、專用的點火源、由電子打火的點火（燒嘴）裝置，通過程序控制燒嘴自動點火。 但是，在采用煤粉或重油等固體燃料進行點火時，由于固體燃料的燃點較高，一般的點火源不易將燃料在短時間內點燃。所以，在點燃固體燃料（燒嘴）前。一般都要采用在回轉窯內、燒嘴的出口前下方，堆積一定數(shù)量的木柴或其他的可燃物質。通過可燃物質的燃燒，逐步地使窯內的空間溫度提高到一定的程度，達到可以逐步點燃燃料并產生自動燃燒的溫度。 采用固體能源為燃料時，當回轉窯內已經(jīng)具備了可使燃料著火的溫度環(huán)境時，還應該考慮到，如何保證燃料本身應具備的可燃燒條件。例如：在使用煤粉時的水分、細度、投入量、噴出速度等。在使用重油時的粘度、加熱溫度，霧化程度和噴出壓力等。這些都是如何完成燃料著火燃燒的重要保證條件。 點火的目的：是使燃料發(fā)生著火并產生燃燒。在以氣體燃料為能源介質的點火操作中，對燃料使用的基本要求是，在它的輸送和操作程序中，應該具有一個控制性能較高，反應快速、準確，自動連鎖聯(lián)動的工作程序。這是以保證安全為主要目的的。 例如，當初始燃料（煤氣）噴出燒嘴后，如果火種未能及時地使燃料著火而燃料又未能及時終斷時。未終斷的具有一定量能的燃料就會不斷地進入或聚集在回轉窯內。這時，若再與火種相遇的結果將是，因聚集在窯內的燃料產生著火而導致正壓回火發(fā)生爆炸，這是非常危險的。 為此，在回轉窯上選用氣體燃料、在無論采用什么樣的方式點火時，都必須遵循以下的基本原則： 一， 火種必須處于燒嘴的出口端下方，與燃料能夠直接接觸的位置； 二， 燃料噴出燒嘴前，火種必須存在，并具有可持續(xù)的燃燒性； 三， 火種燃燒的時間與燃料的噴出時間間隔不易過長； 四， 回轉窯內必須形成一定（不會使火種熄滅）的負壓抽力。 五， 一次點火失敗，嚴禁短時間內或立即進行下一次點火； 六， 最大可能地使點火一次成功。 不成功的點火（點火失�。┦浅Ｒ姷�。失敗的原因會很多，一般常見的有：點火氣源供給不順暢，打火狀態(tài)不佳，電氣系統(tǒng)，閥門閥位系統(tǒng)聯(lián)動異常，燃料輸送受阻等。這時，若要進行下一次點火前的基本要求是： 一、排煙機對窯內進行氣體置換，排空時間不應低于10分鐘； 二、燃料源終斷并處于重新準備狀態(tài)； 三、查清點火失敗原因； 四、重新回到點火程序。 在此之中，查清點火失敗的原因是非常重要的，也是保證下一次點火成功的關鍵。 回轉窯的點火操作，按其性質區(qū)分，一般有冷態(tài)窯、低溫窯和熱態(tài)窯點火三種狀態(tài)。 冷態(tài)窯點火是指，窯內溫度為常溫狀態(tài)。即停窯后窯內溫度被冷卻到于外界氣溫等同的溫度（而不論停窯周期長短）時的點火。 低溫窯點火是指，因異常原因造成非停產時的�；鸷�，窯內溫度下降到某一程度，即以窯尾溫度＜600℃為上限，窯尾溫度≥100℃為下限這一區(qū)間溫度內的點火。 熱態(tài)窯點火是指，燒嘴熄火后，窯尾溫度降至≥600℃時，在這某一溫度區(qū)間內的點火。 由此可以看出，對這三種點火狀態(tài)的區(qū)分，實際上就是圍繞著不同的溫度來劃分的。在點火操作前，操作者則應根據(jù)不同的溫度掌握好不同狀態(tài)時的操作要點。這個操作的要點實際上就是指，如何掌握點火時對燃料量的使用和對溫度的控制。 1、冷態(tài)窯 對冷態(tài)窯的點火，特別是在使用氣體燃料時，由于氣體燃料具有可在很短的時間（瞬間）內被點燃并開始燃燒的能力。當燃料被點燃時，如果其噴出量也相對較大時，它的燃燒所產出的熱量就會很高。這時，處在常溫狀態(tài)下的耐火材料便會因突如其來的高溫而受到損壞。 所以，在冷態(tài)窯的點火時，在即要考慮應保持具有一定的燃料數(shù)量來保證燃料的點燃機率同時，又要考慮點火后所產生的溫度效果。這時，操作者的經(jīng)驗就會顯得比較重要了。同時，在控制內容中應該注意的是： a、 點火前，基本確定保證燃料點燃的初始燃料用量。即要保證點火成功概率又要防止燃料初始噴出量過大。 b、 點火后，在保證燃料能夠以最低值的用量產生燃燒的狀態(tài)下，降低初始燃料用量。 c、 燃料著火并開始燃燒后，及時地降低窯內的負壓抽力。保證火焰不被抽滅并穩(wěn)定在可持續(xù)燃燒狀態(tài)。 d、 一次空氣穩(wěn)定在最小風量狀態(tài)。防止因燃料用量過小、窯內空間溫度較低時吹滅火焰。 e、 必須對點火后的燃燒狀態(tài)進行隨時監(jiān)控。 2、低溫窯 對所謂低溫窯而言，由于點火前窯內還具有一定的溫度，當然，這是指窯尾溫度處在低于600℃而又高于常溫的某一溫度區(qū)間內的點火。這時，對點火的基本要求是，點火必須使用火種（點火把，電子打火等），對點火后的燃料初始用量也是有低值要求的。但是，比較冷態(tài)窯而言則要寬松一些。 對低溫窯點火后燃料用量的使用，通常是根據(jù)當時窯內溫度的高低和所需要的升溫速度來決定的。總之，在這個低溫狀態(tài)的點火過程中，操作者還是應該在可能的情況下，努力地遵循冷態(tài)窯的點火控制內容。因為，這對以后的生產過程都會是有利的。 3、熱態(tài)窯 窯尾加料室溫度高于600℃時的窯況被稱之為熱態(tài)窯。這時的點火，由于窯內的溫度較高，通�？梢圆皇褂命c火源而直接點火，燃料噴出后完全能夠被余熱點燃。當然，對其它的點火準備程序則仍是要重新完成的。 對這一溫度狀態(tài)時的點火，一般可以不考慮燃料的低值用量，也可以不考慮一次空氣的低值用量。但是，在點火過程中，必須要保證窯內要有足夠的負壓指數(shù)。因為，這時的點火會因預熱器和回轉窯內留有物料而使氣流流通不暢。在窯內具有較高的溫度環(huán)境里，當稍大量的初始燃料噴出時，在著火時因燃燒膨脹發(fā)生正壓反應。從而導致熄火、回火仍至近似于爆炸的反應。 回轉窯停窯后的冷態(tài)點火，因燃料的低量限制，對燃料的燃燒、火焰的穩(wěn)定是有影響的。即便是燒嘴已經(jīng)被點燃后，操作者仍必須對燃燒狀態(tài)進行隨時的監(jiān)控，防止燃燒終斷。這其中包括脫火，回火的發(fā)生。這對回轉窯來說是非常危險的，特別是燃料并未終斷時。 燃燒過程的脫火是指：氣流流速比火焰速度快，火焰遠離燒嘴而去。造成脫火、回火的主要原因，是排煙機對窯內形成的負壓狀態(tài)和接觸火焰的一次空氣的影響。 在以低壓焦爐煤氣或混合煤氣為燃料進行點火時，對一次空氣的需要是微量的，或者是不需要的。但是，一次風機必須是處于運行狀態(tài)的。這既是操作程序的需要，更是便于點火成功后，即可送出一次空氣，同時也是為了保證安全的需要。 對冷窯點火后燃料用量的確定，是根據(jù)窯內襯磚受熱性質的要求，保證燃料產生燃燒為目的，以最低值的流量提供。耐火材料受熱和降溫的過程都是緩慢的，特別是回轉窯燒成帶的鎂質襯磚，它們最易受到損壞的兩個階段之一是點火烘窯階段。點火后，如果燃料用量過大，短時間內溫度過高，襯磚會因受熱激烈，導致熱膨脹過急，這被稱之為急熱。最明顯的結果是，使襯磚發(fā)生崩裂，抽簽、脫落而損壞。 總之，對回轉窯的點火操作來說，在無論是什么窯況狀態(tài)時，這個點火的操作過程都應該是細致的。其主要內容必須包括點火前的檢查、點火前的準備、點火操作和點火后的確認。 對點火以后的操作來說，無論是窯內溫度在什么狀態(tài)，特別是冷窯狀態(tài)時，都必須嚴格地遵循由低溫開始控制，在一定的時間內，使溫度逐漸或緩慢上升的原則。切記，防止溫度出現(xiàn)快速、大幅度地上升或大幅度地波動。
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