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      掛窯皮的原理、影響因素及如何掛好窯皮
      • 時(shí)間:2022.12.30
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      一、什么是掛窯皮

      ? ? ? ?回轉窯是水泥生產(chǎn)的主機設備。水泥回轉窯是一個(gè)傾斜的、通過(guò)若干輪帶放置在若干對托輪上的旋轉的筒體,其內壁上鑲嵌有耐火磚。生料粉從窯尾筒體高端的下料管喂入窯筒體內 ,由于窯筒體的傾斜和緩緩地回轉,使物料產(chǎn)生一個(gè)即沿著(zhù)圓周方向翻滾,又沿著(zhù)軸向從高溫向低端移動(dòng)的復合運動(dòng),生料在窯內通過(guò)預熱,分解,燒成等工藝過(guò)程,燒成水泥熟料后從窯筒體的底端卸出,進(jìn)入冷卻機。燃料從窯頭噴入,在窯內進(jìn)行燃燒,發(fā)出的熱量加熱生料,使生料煅燒成為熟料,在與物料交換過(guò)程中形成的熱空氣,由窯進(jìn)料端進(jìn)入窯系統,最后由煙囪排入大氣。

      ? ? ? ?回轉窯主要由窯筒體、傳動(dòng)裝置、支撐裝置、擋輪裝置、窯頭密封裝置、窯尾密封裝置、窯頭罩等組成。水泥回轉窯的筒體是鋼板制成的圓筒,為保護回轉窯的筒體,在其內側鑲砌了一層耐火磚作為窯襯。

      ? ? ? ?回轉窯是一個(gè)集燃料燃燒、熱交換、高溫化學(xué)反應和輸送物料氣流為一體的設備,由于窯內氣體溫度比物料溫度他要高得多,在容器內經(jīng)常保持著(zhù)1450℃以上的高溫,窯每轉一圈,窯襯表面受到周期性的熱沖擊,溫度變化幅度為150-250℃,在窯襯10-20mm表層范圍內產(chǎn)生熱應力;窯襯還承受由于旋轉而產(chǎn)生的磚砌體交替變化的軸向和徑向的機械應力,以及煅燒物料的沖刷磨損;由于同時(shí)產(chǎn)生的硅酸鹽熔體對耐火材料有一定的侵蝕作用,會(huì )引起耐火材料的脫落,使窯體表面溫度過(guò)高或“紅窯”。

      ? ? ? ?耐火磚的耐火度和厚度是有限的,經(jīng)受不了長(cháng)時(shí)間高溫的侵襲和物料化學(xué)反應的腐蝕,為延長(cháng)耐火磚的使用壽命,于是在其表面再加上一層堅固的保護層,也就是掛上一層熟料,看火工把它稱(chēng)作“窯皮”。

      ? ? ? ?掛窯皮的目的在于延長(cháng)火磚的使用壽命,使回轉窯筒體不受損傷,并可減少熱量向外散失,提高熱效率。其具體作用如下 :

      ? ? ? ?1.保護耐火磚,使耐火磚不直接受高溫及化學(xué)侵蝕。

      ? ? ? ?2.儲存熱能,減小窯殼向周?chē)臒釗p失,提高旋窯的熱效率。

      ? ? ? ?3.充分傳熱介質(zhì),在窯皮暴露于空氣中,與高溫的空氣接觸時(shí),通過(guò)輻射或者是對流的方式吸收熱量,當窯皮在下部與料接觸時(shí),以傳導的方式傳熱給生料。

      ? ? ? ?4.窯皮的表面粗糙,它可以降低粉料流動(dòng)速度,延長(cháng)料在窯內反應時(shí)間。

      二、掛窯皮的原理

      ? ? ? ?根據物料在煅燒時(shí)所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結合在一起的特點(diǎn)來(lái)掛窯皮。物料進(jìn)入燒成帶以后出現液相,隨溫升而液相增多。當耐火磚表面微發(fā)融時(shí),隨窯的轉動(dòng),具有一定膠粘性的熟料將耐火磚壓在下面,并從耐火磚上吸收一定的熱量使其膠粘在一起,并起化學(xué)反應,隨溫降形成第一層窯皮,隨窯運轉時(shí)間的加長(cháng)窯皮越來(lái)越厚,窯皮表面溫度也越來(lái)越高,粘上和掉下的窯皮數量相等,再經(jīng)燒煉,窯皮堅固致密。

      三、如何掛窯皮

      ? ? ? ?新型干法窯一般掛窯皮步驟如下:

      ? ? ? ?當窯尾溫度達950度左右,渦流分解室溫度達650-700度,窯頭火磚開(kāi)始發(fā)亮發(fā)白時(shí),先喂入的生料即將進(jìn)入燒成帶。這時(shí),窯頭留火待料,保持燒成帶有中夠高的溫度,并將吊起的2個(gè)C4排灰閥復原。三次風(fēng)管閥門(mén)開(kāi)至10%左右,打開(kāi)渦流燃燒室和分解室閥門(mén),開(kāi)始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當C1出口溫度達400-450度時(shí)打開(kāi)置于C1出口至高溫風(fēng)機廢氣管道上的冷風(fēng)閥,摻入冷風(fēng)調節廢氣溫度,保護高溫風(fēng)機。待C5出口氣體溫度達900度時(shí)適當開(kāi)大三次風(fēng)管閥門(mén)后即可下料。喂料量為設計能力的30-40%,并逐漸關(guān)閉冷風(fēng)閥適當加大喂煤量和系統排風(fēng)量,慢速轉窯,開(kāi)始掛窯皮;系統正常,分解爐溫度穩定后,可以拆除點(diǎn)火噴油嘴;如果燃燒無(wú)煙煤,應適當延長(cháng)點(diǎn)火噴油嘴的使用時(shí)間,但油量可以減少,以對無(wú)煙起助燃作用。掛好窯皮的關(guān)鍵是,待生料到達燒成帶時(shí)及時(shí)調整喂煤量和窯速,確保燒成帶溫度穩定,窯速與喂料量相適應,使粘掛的窯皮厚薄一致、平整。若溫度太高,掛上的窯皮易被燒垮,生料易燒流,耐火磚嚴重侵蝕;若溫度突然降低會(huì )跑生料,形成的窯皮疏松夾心,容易垮落。一般需3-4個(gè)班可掛好窯皮。

      四、掛窯皮的影響因素

      ? ? ? ?1、生料化學(xué)成分

      ? ? ? ?所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過(guò)程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成,而生料化學(xué)成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯,人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當偏低一些,而飽和比適當偏高一些。但對于預分解窯,目前窯頭都使用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器,回轉窯正常運行時(shí),一次風(fēng)量少,二次風(fēng)溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠高于濕法窯。如果降低硅酸率,液相量相應增加,物料容易燒流,掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應與正常生料成分相同為好。

      ? ? ? ?2、燒成溫度和火焰控制

      ? ? ? ?掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外,還要有適當的溫度,氣流、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應控制在正常生產(chǎn)時(shí)的燒成溫度。掌握熟料結粒細小而均齊,不燒大塊更不能燒流,嚴禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標內。要保持燒成溫度穩定、窯速穩定、火焰形狀完整、順暢。這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。

      ? ? ? ?3、喂料量和窯速

      ? ? ? ?為了使窯皮掛得堅固、均勻、平整,穩定窯內熱工制度是先決條件。掛窯皮期間,穩定的喂料量和穩定的窯速是至關(guān)重要的。喂料量過(guò)多或窯速過(guò)快,窯內溫度就不容易控制,粘掛的窯皮就不平整,不堅固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設計產(chǎn)量的35%左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。這樣可以保持料層由薄到厚,溫度由較低到較高,物料在窯內停留時(shí)間由較長(cháng)到較短,以便于保持火力偏中而穩定,粘掛好窯皮和燒好熟料。隨著(zhù)窯皮不斷增厚,逐步減少物料在窯內的停留時(shí)間,增厚料層,提高燒成帶火力,這也是防止窯皮因掛得快而松散的措施。

      ? ? ? ?4、掛窯皮期間的噴嘴位置

      ? ? ? ?一般情況下,噴嘴位置應盡量靠前(往外拉)一點(diǎn),同時(shí)偏料,火焰宜短不宜長(cháng)。這樣高溫區較集中,高溫點(diǎn)靠前,使窯皮由窯前逐漸往窯內推進(jìn)。隨著(zhù)生喂料量的逐漸增加,噴嘴要相應往窯內移動(dòng)。待窯產(chǎn)量增加到正常情況,噴嘴也隨之移到正常生產(chǎn)的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長(cháng),否則高溫區不集中,窯皮掛得遠或前薄后厚,甚至出現前面窯皮尚未掛好,后面已經(jīng)形成結圈等不利情況。

      ? ? ? ?5、新窯掛窯皮應有三天的操作時(shí)間

      ? ? ? ?在掛窯皮的過(guò)程中,要求窯皮漸漸增厚,不要過(guò)快,以避免掛上的窯皮松馳,不結實(shí),影響回轉窯以后的長(cháng)期安全運轉。判斷窯皮是否平整,首先根據筒體溫度掃描,看曲線(xiàn)波動(dòng)是否有峰值出現;其次,根據窯規律曲線(xiàn),看是否有寬窄的周期性變化;另外,現場(chǎng)在窯頭用看火鏡也可以看出窯皮顏色微白,前后平整,顏色一至,沒(méi)有凸凹和明暗現象,則表明窯皮較平整。

      五、如何保護好窯皮

      ? ? ? ?要想保護好窯皮,應注意以下幾點(diǎn):

      ? ? ? ?1.首先要掛好窯皮,掛中有保,保中有掛。

      ? ? ? ?2.建立和建全窯襯材料的保管和砌磚責任制,提高襯料和砌磚質(zhì)量,各帶窯襯應相應配套。

      ? ? ? ?3.加強煅燒控制,避免燒大火,燒頂火,嚴禁燒流或出生料,保證熟料顆粒細小均勻。

      ? ? ? ?4.改進(jìn)噴煤嘴結構,保持完整的火焰形狀、經(jīng)常移動(dòng)噴煤嘴位置,調整高溫區。

      ? ? ? ?5.嚴防結圈,發(fā)現結圈要及時(shí)處理。

      ? ? ? ?6.發(fā)現窯皮不好時(shí)及時(shí)采取措施。

      ? ? ? ?7.加強設備維護,減少停窯次數,避免窯皮因忽冷忽熱而脫落。

      ? ? ? ?根據物料在煅燒時(shí)所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結合在一起的特點(diǎn)來(lái)掛窯皮,注意掛窯皮時(shí)的喂料量、窯速、火焰長(cháng)度以及掛窯皮的時(shí)間等要點(diǎn),綜合考慮各方面的因素,掛好窯皮可以減少熱量向外散失,提高熱效率,延長(cháng)耐火材料的使用壽命,對回轉窯有十分積極的影響。另外,應加強設備維護,發(fā)現窯皮不好時(shí)及時(shí)采取措施,保護好窯皮。

      ? ? ??鄭州真金公司致力于水泥、石灰、有色、鋼鐵、玻璃及化工行業(yè)耐火材料的研發(fā)研制、技術(shù)解決方案設計、施工及配套產(chǎn)品提供等一站式總包服務(wù),是一家集產(chǎn)銷(xiāo)研出口一體化的高溫窯爐整體解決方案服務(wù)商。服務(wù)鏈貫穿前期咨詢(xún)、方案設計、研發(fā)生產(chǎn)、筑爐施工及安全生產(chǎn)等整個(gè)項目的生命周期,通過(guò)對各種牌號產(chǎn)品的優(yōu)化組合,滿(mǎn)足不同工藝要求,切實(shí)為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。

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