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回轉(zhuǎn)窯的加料操作第九章 回轉(zhuǎn)窯的加料操作
從理論概念和烘窯升溫曲線上對回轉(zhuǎn)窯升溫階段的認(rèn)識通常是指，當(dāng)窯尾加料室溫度達(dá)到某一溫度指數(shù)時，它將預(yù)示著烘窯階段的結(jié)束暨升溫階段的開始。 在帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上通過生產(chǎn)實踐表明，這一溫度指數(shù)是指，當(dāng)窯尾加料室溫度達(dá)到600℃時。也就是說，從這一點(diǎn)溫度起開始升溫。它是一個向生產(chǎn)階段過渡、快速提高溫度的階段。 但從實際概念上對升溫階段的認(rèn)識是，隨著窯內(nèi)溫度的不斷升高，一切與煅燒系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的設(shè)備，都應(yīng)根據(jù)溫度的走勢，進(jìn)入到連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。 這時，如果再從操作的角度去理解升溫的含義，其中，最為重要的內(nèi)容是指，向預(yù)熱器內(nèi)加料，并順利地完成加料。這個操作過程非常重要。 對此，我們完全可以這樣認(rèn)為：在帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上，升溫階段實際上就是向預(yù)熱器加料的階段。 因為，向預(yù)熱器的加料過程，即是要求升溫的過程，又是溫度大幅度波動的過程。是一個很難以掌握和控制的過程，是能否順利地進(jìn)入到生產(chǎn)階段的關(guān)鍵過程。 在烘窯過程中，當(dāng)窯尾加料室溫度達(dá)到400℃時，回轉(zhuǎn)窯開始低速連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。這時，應(yīng)該考慮將液壓推桿系統(tǒng)啟動，對推桿進(jìn)行現(xiàn)場單機(jī)手動工作1 — 2周。檢查確認(rèn)工作狀態(tài)。這個檢查確認(rèn)的基本內(nèi)容包括： a、 油箱油位，冷卻水、油溫，油壓，機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)正常。 b、 管道、接頭、閥組、缸體無漏油。 c、 推桿進(jìn)出到位、限位裝置靈活準(zhǔn)確。 d、 推頭動作平穩(wěn)、無卡阻現(xiàn)象等。 其基本原則是：通過對液壓推桿系統(tǒng)的試運(yùn)行，檢查確認(rèn)并具備聯(lián)動開機(jī)的條件。 窯尾加料室溫度達(dá)到450℃，預(yù)熱器內(nèi)處于空置無料狀態(tài)（或不論預(yù)熱器內(nèi)是否有料）時。推桿繼續(xù)間隔手動2——3周后，推桿則應(yīng)以最大間隔時間（90秒、參考值）開始連續(xù)運(yùn)行。它的目的是：向預(yù)熱器加料前，提前使推頭與導(dǎo)箱滑道產(chǎn)生接觸進(jìn)行磨擦，防止細(xì)料與滑道相互粘結(jié)。同時，促使推頭達(dá)到均勻受熱、適應(yīng)熱環(huán)境的能力。 窯尾加料室溫度達(dá)到450℃時，窯內(nèi)的耐火材料在火焰輻射、對流傳熱等傳熱方式的影響下，基本上完成了烘干和預(yù)熱并開始蓄熱。 但是，對預(yù)熱器而言，由于預(yù)熱器內(nèi)的襯磚在本身所具有的特殊特點(diǎn)的情況下，烘干又只能依靠氣流的傳熱來進(jìn)行時，器內(nèi)的襯磚是還沒有被完全烘干的。各種換熱反應(yīng)仍在進(jìn)行。 當(dāng)窯尾加料室溫度達(dá)到450℃以前，液壓推桿的鋼制推頭是停滯在導(dǎo)箱內(nèi)的，由于只有推頭面接觸熱量，基本上處于冷態(tài)狀態(tài)。如果這時還不考慮動作推桿，在不斷被提高的溫度環(huán)境中，推頭一但開始動作，便會在與高溫的接觸中發(fā)生急劇的膨脹反應(yīng)。 這個反應(yīng)的結(jié)果是，推頭本身、推頭與滑道、導(dǎo)箱之間、導(dǎo)箱與耐火材料之間，它們與冷態(tài)的原石之間，在劇烈的熱量交換過程中，因受熱不均使推桿受到卡阻。 隨著升溫和向預(yù)熱器內(nèi)加料的開始，冷態(tài)或含有水份的原石進(jìn)入到預(yù)熱器內(nèi)，這時，襯磚所含的熱量和氣流帶來的熱量，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足原料所需要的熱量的。 當(dāng)推桿開始推料時，推頭常常會發(fā)生因本身受熱不均、收縮膨脹反應(yīng)效果不好，冷態(tài)原石強(qiáng)度較大等因素的影響被卡阻，無法推動物料或被卡死而不能退回。 此外，當(dāng)有碎料、細(xì)料、生料被填塞進(jìn)導(dǎo)箱底部和推頭兩側(cè)與導(dǎo)箱間的空隙時，推頭的運(yùn)動方向（角度）往往會發(fā)生改變，失去平行性，這也是造成推桿推不進(jìn)去或退不回來的重要因素。 這時，因推桿停推，物料在局部高溫下堆積停滯發(fā)生膨脹和粘結(jié)，最終造成預(yù)熱器內(nèi)蓬料。蓬料嚴(yán)重時，將直接影響升溫加料的進(jìn)行，甚至需要被迫停產(chǎn)處理。 預(yù)熱器內(nèi)卡推桿、蓬料這兩個問題，一般都集中表現(xiàn)在生產(chǎn)前期的升溫加料階段。在這個階段里，預(yù)熱器內(nèi)的溫度變化、物料分布，都與卡推桿和蓬料密切相關(guān)。 由于受預(yù)熱器內(nèi)襯磚特殊結(jié)構(gòu)的影響，在烘窯階段，常常會存在著襯磚表層已被烘干，但內(nèi)部卻蓄熱不足。同時，鋼制的推桿推頭的吸熱反應(yīng)又是很快的，能在短時間內(nèi)發(fā)生熱膨脹反應(yīng)。 因推桿被卡，停推時間過長，來自于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)600—900℃的熱氣流便會在推桿導(dǎo)箱內(nèi)形成一個高溫區(qū)，使停滯在導(dǎo)箱和分料錐內(nèi)的物料發(fā)生互相粘結(jié)。當(dāng)推桿動作后，推頭只能推空導(dǎo)箱內(nèi)的物料，造成預(yù)熱器內(nèi)蓬料。 為此，當(dāng)投入的熱量進(jìn)入到升溫階段前，也就是預(yù)熱器內(nèi)的襯磚開始從烘干階段向蓄熱階段轉(zhuǎn)化時。為了使推桿推頭順利地實現(xiàn)冷熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)，防止細(xì)粒粉料因受熱而粘結(jié)在導(dǎo)箱滑道上，適時地啟動推桿并使之不停地間隔動作，是非常必要的。它是保證向預(yù)熱器內(nèi)加料時，防止卡推桿和蓬料的關(guān)鍵所在，這是非常重要的。 推桿聯(lián)動工作正常后，窯尾加料室溫度500 — 550℃，預(yù)熱器出口溫度380℃左右，系統(tǒng)設(shè)備已處于聯(lián)動狀態(tài)。這時，應(yīng)該考慮開始向預(yù)熱器內(nèi)加入原料。 向預(yù)熱器加料的過程，在理解概念上，是要將原料（石灰石）從預(yù)熱器頂部投入到預(yù)熱器中，直至逐漸加滿預(yù)熱器。但是，在實際操作上，它卻是一個比較復(fù)雜的操作控制過程。它是一個受溫度影響、隨溫度變化，不斷調(diào)整控制的過程。 首次向預(yù)熱器內(nèi)加料的根據(jù)是：當(dāng)窯尾加料室溫度、預(yù)熱器頂部出口溫度達(dá)到加料要求的溫度指數(shù)時。石灰石從預(yù)熱器頂部入口源源不斷地進(jìn)入預(yù)熱器，被均勻地分布在環(huán)型截面內(nèi)。 這個加料過程一般需要進(jìn)行10分鐘左右，目的是用少量的物料填充推桿導(dǎo)箱并開始進(jìn)行熱量交換。這時，可以不考慮出口溫度是否降低（一般情況下會有所下降），然后停止加料。推桿仍應(yīng)該以最大間隔時間工作，避免急冷收縮卡阻推桿。在這一過程中，操作者應(yīng)該特別注意的是，對預(yù)熱器的狀態(tài)進(jìn)行檢查，防止預(yù)熱器內(nèi)出現(xiàn)偏料現(xiàn)象。因為，這對器內(nèi)的氣流穿透和溫度分布的影響將是很大的。 當(dāng)出口溫度≥380℃，這個過程不會很長，開始下一批量的加料。隨著料量的增加，適量加快推桿（≤70 s），保證氣流穿透和物料移動。 當(dāng)原石在推桿導(dǎo)箱內(nèi)堆積，即便是在推桿緩慢的推動下，它們也會逐漸地形成一個料層厚度（高度），料層高度將改變氣流通道的面積。同時，冷態(tài)的原石會開始吸收熱量，預(yù)熱器出口溫度會開始下降。隨著料量的增加，溫度下降的幅度可能會很快很大。這時，必須要停止加料。并且，還不能等到出口溫度降到低點(diǎn)時才考慮停止加料。 如果這時仍在繼續(xù)加料，將異至生料推滿導(dǎo)箱，阻礙氣流穿透，熱量供給不足分布不當(dāng)。便會出現(xiàn)因生料堆積密度大，強(qiáng)度大而卡阻推桿。隨后又會出現(xiàn)因升溫局部過熱而蓬料。為此，在加料過程中，如何掌握和控制溫度的變化、料量的多少以及投入的熱量，將對以后的加料過程產(chǎn)生重要的影響。 生產(chǎn)實踐表明，當(dāng)預(yù)熱器出口溫度開始下降并接近300℃時，這時，應(yīng)停止加料，推桿以最大或適當(dāng)?shù)拈g隔時間繼續(xù)推料。這時，不應(yīng)考慮因料生而將推桿停推，這是很危險的，它會因此而導(dǎo)致各種卡推桿和蓬料因素的產(chǎn)生。 在這個停止加料的間隙中，要作的工作主要有二點(diǎn)： 1、 保持液壓推桿系統(tǒng)的連續(xù)工作性能。 2、有效地提高煅燒系統(tǒng)內(nèi)的溫度，送出所需要的熱量，促使預(yù)熱器出口溫度穩(wěn)步地回升。 待預(yù)熱器出口溫度由低點(diǎn)回升至大于350℃時，開始下一次加料。為了防止因料量增多、料層加厚，導(dǎo)致溫度下降快回升慢。這時，采用保證推桿動作質(zhì)量，適當(dāng)縮短推桿間隔時間，加快推料頻率，實現(xiàn)物料有效移動，快速升溫的方式是很關(guān)鍵的。也就是說，向預(yù)熱器加料的時間長短、料量的多少、料層的堆積速度，都應(yīng)該是以預(yù)熱器出口溫度的變化為控制基礎(chǔ)的。 在加料、停料6—7個批次后，預(yù)熱器內(nèi)的料層已達(dá)到一定的高度或已接近預(yù)熱的高度。這時，就可以向預(yù)熱器內(nèi)進(jìn)行連續(xù)的加料，而不需要考慮出口溫度會降至到低值，直至加滿。這個加料的全程時間一般應(yīng)控制在4個小時以內(nèi)，而最終不應(yīng)超過5個小時。 進(jìn)入到這一階段時的主要工作內(nèi)容有： 1、 保持液壓推桿的工作性能，調(diào)整（加快）推桿的推料頻率。 2、 最大可能地提供熱量，提高煅燒系統(tǒng)特別是預(yù)熱器出口溫度。 3、 調(diào)整配比煅燒系統(tǒng)基本的熱工工藝參數(shù)。 這時，向預(yù)熱器內(nèi)的加料操作已基本完成，加料方式已進(jìn)入到（料位計）自動控制階段。操作進(jìn)入到了實際意義上的升溫階段。 通過對預(yù)熱器的加料操作，我們對升溫的概念有了一個基本的認(rèn)識，它是指，以通過提高燃料用量（100±10吉焦/ h，參考值），強(qiáng)制快速升溫（窯尾加料室溫度 ≥1000℃）、推桿間隔時間40—20秒的綜合操作方式。使襯磚完成充分蓄熱，物料完成吸熱換熱，最終在煅燒系統(tǒng)內(nèi)形成一個連續(xù)穩(wěn)定的熱工工藝環(huán)境。
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