秦寶山，張中國(guó)

某公司新型干法水泥熟料生產(chǎn)線，回轉(zhuǎn)窯φ 4.8m×72m，斜度4%，三檔托輪支承，預(yù)熱器為懸浮預(yù)熱器，五級(jí)旋風(fēng)筒（4+2+2+2+2），采用高效在線噴騰型分解爐。正常生產(chǎn)期間，回轉(zhuǎn)窯喂料量為380t/h，fCaO質(zhì)量為0.5%～1.3%，分解率為95%左右，出篦冷機(jī)熟料溫度76℃，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)煅燒正常。其他部分運(yùn)行數(shù)據(jù)見表1。

表1 回轉(zhuǎn)窯部分運(yùn)行數(shù)據(jù)

回轉(zhuǎn)窯在正常運(yùn)行過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)出窯熟料游離氧化鈣含量升高的情況，fCaO含量可由單點(diǎn)的1.2%瞬間增長(zhǎng)到2.67%，經(jīng)過調(diào)整雖可恢復(fù)正常，但在煅燒幾小時(shí)后，會(huì)再次出現(xiàn)質(zhì)量大幅度波動(dòng)的情況。窯況變化頻繁給中控操作和質(zhì)量管理工作帶來(lái)了很大的困難，也給企業(yè)造成了很大的損失，因此，必須對(duì)熟料游離氧化鈣的頻繁大幅波動(dòng)的情況引起高度重視。下文將舉例介紹熟料游離氧化鈣頻繁大幅波動(dòng)的解決辦法。

1 問題描述

2019年6月6日4時(shí)02分，出窯熟料游離氧化鈣含量為0.69%，回轉(zhuǎn)窯喂料量380t/h，窯頭喂煤量9.2t/h，窯尾喂煤量18.5t/h，窯尾溫度控制在1 093℃，分解爐出口溫度控制在892℃，窯主電機(jī)電流控制在726A左右，窯轉(zhuǎn)速3.8r/min，窯尾氣體分析儀顯示氮氧化合物為823ppm。

4時(shí)15分，中控發(fā)現(xiàn)窯況開始發(fā)生變化，系統(tǒng)整體壓力呈偏高上漲的趨勢(shì)（見圖1），同時(shí)，篦冷機(jī)油壓與二次風(fēng)溫呈略微下降的趨勢(shì)。通過窯頭罩看火孔觀察，發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)飛砂料較多。操作員根據(jù)窯況將回轉(zhuǎn)窯喂料量由380t/h減到340t/h，窯頭喂煤量增至9.5t/h，分解爐溫度提高至900℃。

5時(shí)01分，出窯熟料游離氧化鈣含量為1.2%，熟料整體結(jié)粒情況一般，熟料顆粒疏松內(nèi)部有黃塊，細(xì)粉料較之前略多。據(jù)此，中控將回轉(zhuǎn)窯喂料量減少至290t/h，同時(shí)，將分解爐溫度提高至905℃，窯尾溫度提高至1 120℃。

5時(shí)10分，出磨生料率值偏高很多，5時(shí)54分，熟料游離氧化鈣含量為2.67%，中控將回轉(zhuǎn)窯喂料量進(jìn)一步減少至270t/h。

圖1 系統(tǒng)壓力變化

圖2 料位變化情況

2 原因分析

2.1 設(shè)備可靠性較差

這段時(shí)期石灰石取料機(jī)出現(xiàn)故障，不能連續(xù)正常工作，每次石灰石倉(cāng)滿料后，需對(duì)石灰石取料機(jī)進(jìn)行停機(jī)檢修，當(dāng)倉(cāng)內(nèi)物料剩余較少時(shí)，再開啟石灰石取料機(jī)進(jìn)行取料工作。石灰石取料機(jī)反復(fù)開停，石灰石倉(cāng)位反復(fù)變化，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致生料成分的大幅度變化。圖2為石灰石倉(cāng)料位變化曲線，由圖2可知石灰石料位由最高19m降到5m，料位起伏大，無(wú)法保證出生料磨生料成分的穩(wěn)定性，導(dǎo)致入窯生料質(zhì)量的波動(dòng)。

2.2 輔助原材料斷料時(shí)間長(zhǎng)

鐵質(zhì)校正原材料使用的是硫酸渣，硫酸渣有兩種稱取方式，一種是鏟車上料，另一種是取料機(jī)取料。正常情況下，使用鏟車上料的方式稱取硫酸渣即能滿足生產(chǎn)需要，當(dāng)使用鏟車上料出現(xiàn)斷料時(shí)，原料磨操作員會(huì)采取取料機(jī)取料的方式稱取硫酸渣，以保證鐵質(zhì)校正原料的穩(wěn)定性。但在操作過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)硫酸渣稱取斷料的情況，有時(shí)斷料時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5min，見圖3。

圖3 硫酸渣稱取斷料情況

從圖3可以看到，其他組分的原材料稱取均運(yùn)行正常，而硫酸渣稱取卻因斷料導(dǎo)致生料中的Fe2O3波動(dòng)過大。

2.3 出磨生料率值偏高

近幾個(gè)小時(shí)的出磨生料率值見表2。在5時(shí)54分，熟料游離氧化鈣含量2.67%時(shí)，出磨生料率值HM為2.27，偏高，這對(duì)熟料中游離氧化鈣偏高產(chǎn)生較大影響。出磨后的生料率值HM較高，生料均化庫(kù)料位偏低，只有22m（正常為50m），入磨石灰石質(zhì)量波動(dòng)較大，配料工作較難。5時(shí)10分，出磨生料率值為2.27時(shí)，回轉(zhuǎn)窯已經(jīng)將這種高料煅燒完畢（物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)停留約18min，篦冷機(jī)內(nèi)停留約20min），所以出窯熟料游離氧化鈣偏高，即使中控已提前根據(jù)窯況進(jìn)行了大幅減產(chǎn)工作，但由于入窯的生料KH太高，無(wú)法煅燒合格。

2.4 熟料率值波動(dòng)較大

4時(shí)～6時(shí)的熟料率值情況見表3。從表3可以看出，當(dāng)熟料游離氧化鈣偏高時(shí)，熟料的KH也偏高，且熟料率值波動(dòng)幅度較大，中控?zé)o法綜合判斷物料成分的變化進(jìn)而采取有效控制措施，只能根據(jù)窯況進(jìn)行操作。

3 解決措施

針對(duì)上述問題，我公司采取了以下解決措施：將回轉(zhuǎn)窯的喂料量由380t/h減到270t/h；窯轉(zhuǎn)速維持3.8r/min不變，窯頭喂煤量由9.3t/h增加到9.8t/h，分解爐溫度由892℃提高到910℃；增加一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量，增強(qiáng)火焰強(qiáng)度，同時(shí)盡量提高窯頭二次風(fēng)溫，溫度控制在1 180℃以上。在回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定煅燒3h后，對(duì)熟料進(jìn)行了取樣檢測(cè)，熟料游離氧化鈣含量為0.92%左右。

4 幾點(diǎn)建議

4.1 工作人員之間加強(qiáng)溝通

在配料發(fā)生較大變化時(shí)，配料人員要及時(shí)向中控操作員說明物料變化情況，以便中控操作員及時(shí)調(diào)整操作方案，防止出現(xiàn)因入窯物料量過低而產(chǎn)生“燒流”或因入窯生料KH過高而熟料游離氧化鈣偏高的現(xiàn)象。

表2 出磨生料率值

表3熟料率值情況

4.2 嚴(yán)格履行工作職責(zé)，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率

設(shè)備管理人員與生產(chǎn)巡檢崗位人員需做好設(shè)備的檢查、維護(hù)、保養(yǎng)工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，將設(shè)備事故隱患遏制在萌芽階段，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

4.3 靈活調(diào)整取樣時(shí)間

在生產(chǎn)系統(tǒng)正常穩(wěn)定狀態(tài)下，每30min取樣一次，及時(shí)分析，并將生料質(zhì)量數(shù)據(jù)上報(bào)給中控操作員。如遇到生料成分波動(dòng)較大的情況，應(yīng)縮短取樣間隔時(shí)間，增加生料取料頻次，做到勤取料、勤調(diào)整，將出磨生料成分波動(dòng)值降到最低，保證后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.4 杜絕輔助原材料斷料情況發(fā)生

只要輔助原材料斷料，不論會(huì)不會(huì)對(duì)下游生料成分造成波動(dòng)，都必須及時(shí)停止配料秤。

4.5 增加熟料分析的次數(shù)

原來(lái)每班8h只上報(bào)2個(gè)熟料全分析樣品，操作員不能及時(shí)掌握熟料質(zhì)量變化情況，無(wú)法準(zhǔn)確做出判斷?，F(xiàn)調(diào)整為每班上報(bào)8個(gè)熟料率值樣品，每小時(shí)上報(bào)一個(gè)熟料率值。

4.6 穩(wěn)定石灰石倉(cāng)料位

在石灰石取料機(jī)長(zhǎng)時(shí)間故障停機(jī)的情況下，需要提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，盡量避免石灰石料位大幅度波動(dòng)情況的發(fā)生。第一步：減少石灰石的用量，由兩臺(tái)原料磨運(yùn)行調(diào)整為一臺(tái)原料磨運(yùn)行；第二步：將石灰石取料機(jī)開到空曠的地方維修，盡量避免鏟車上料；第三步：使用鏟車上料時(shí)，需在石灰石取料機(jī)原取料面上進(jìn)行鏟料，見圖4；第四步：保持石灰石倉(cāng)料位穩(wěn)定性；第五步：增加出磨生料的取料次數(shù)，將石灰石鏟車上料期間的生料成分波動(dòng)降到最低。待石灰石取料機(jī)修好后，恢復(fù)正常取料功能。

圖4 穩(wěn)定石灰石倉(cāng)料位步驟

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過以上調(diào)整，熟料游離氧化鈣偏高現(xiàn)象有了較大改善，雖然熟料中游離氧化鈣高低波動(dòng)的情況還會(huì)出現(xiàn)，但是波動(dòng)幅度較小，可控制在0.5%～1.3%之間穩(wěn)定運(yùn)行。