毕业职称论文预分解窑系统常见故障分析与处理doc

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  PAGE PAGE 1 预分解窑系统常见故障分析与处理 曲阜中联水泥有限公司 张传行 0.引言 随着中国水泥工业产品结构调整，增长方式的转变，新型干法水泥生产技术已得到长足的发展。但是，进入“十二五”以来，水泥工业产能过剩的现实并没改变，更加残酷的竞争还会出现。加强企业内部管理，提高设备完好运转率，充分的发挥新型干法水泥的设备产能，降低生产所带来的成本，是永恒的主题；树立以“预知性维修和自主性维修”为手段，以“设备零故障运行”为目标的管理理念，实现“低成本、低消耗、高运转、高效益”的目标是摆在我们面前的新课题。新型干法窑是集“预热、分解、烧成”于一体的先进生产的基本工艺，复杂的物理、化学反应过程集中在预分解窑系统，是水泥企业的“心脏”，因此分析预热器、分解炉、回转窑常见故障原因，找出解决措施，形成处理模式，是确保新型干法水泥生产“心脏”跳动得更轻松、更健康的有效方法。 1预热器系统结皮堵塞 1.1预热器系统结皮堵塞原因 预热器结皮堵塞是新型干法水泥生产线常发生的一种工艺故障，表现出预热器通风不畅，上级预热器负压增大，而下一级预热器负压减小，形成明显的压力损失，导致下料不畅，严重时会堵塞预热器锥体，造成停料，被迫停窑处理，主要是发生在四级、五级预热器锥体，其主要形成过程是，被预热的生料温度过高，提前形成液相，粘附在预热器锥体部位，使下料不畅，其根本原因有几种： 1.1.1 窑尾控制的温度过高，窑分解炉喂煤量过大，会使预热器系统温度高于正常操作温度，如一般控制一级出口温度在320-340℃ 1.1. 煤粉细度应根据系统工艺参数进行制定细度指标，如果煤粉太粗，煤粉在窑及分解炉内燃烧不充分，产生还原气氛，煤粉随废气上移，在预热器内继续燃烧，使预热器的温度上升，要根据煤的工业分析和窑操作特点来确定。煤粉细度一般控制在0.08mm方孔筛筛余小于8%，如某公司1000t/d的新型干法生产线，雨季煤湿，煤磨产量低，供不上窑用煤，为不停窑，将煤粉细度由10%放宽到15%，高时达到18-20%，煤粉燃烧不充分，造成窑尾温度高，预热器温度上升，常在4级、5级预热器出现结皮堵塞现象。 1.1. 窑尾烟室温度的高低是控制预热器系统很关键的参数，一般控制在1050℃ 1.1. 生料下料量的大小直接影响窑尾预热器系统温度的高低，当生料下料量偏小时，窑尾温度会直线上升；生料下料量小，废气中热量被生料吸收的少，废气温度会升高，特别是在刚开窑时，总系统如果控制温度过高，入窑生料量相对又较少，生料温度很快升高，达到液相产生的温度，生料中的液相会粘附在五级下料管及预热器锥体部位。正常投入运行后要保持生料下料量的均匀稳定，对生料计量系统及生料仓下方的气动阀要经常进行全方位检查，防止有杂物进入，造成调节不灵。 1.1. 窑尾喂煤量是影响分解炉及预热器温度的关键，窑头煤、尾煤的比例一般为40%比60%，但这不是绝对的，不同的情况，有不同的变化，如用钢渣、粉煤灰配料，生料中的部分成分已经高温煅烧，在入分解炉后，需分解的量相对变少，吸热相应的少，因此窑尾喂煤量相应减少，尾煤在58%左右，若用煤矸石代粘土配料，因含有部分热量，会在预热器系统中散发出来，分解炉喂煤量会更少。但是，工艺状况确定后，要根据生料下料量及生料的率值情况，稳定用煤量，计量要准确，每二月对煤计量进行校正，特别是在雨季，煤湿、煤粉下料不畅的情况下，会使煤粉下料量忽大忽小，窑尾预热器温度忽高忽低，易产生结皮堵塞。 1.1.6 生料成分的波动会引起熟料成分及液相含量的变化。因此，生料成分的均匀稳定，是生产运行安全稳定的前提，控制生料中各种成分的均匀稳定，特别是生料中各种微量元素如K2O、Na2O、Cl-、SO3等，生料中R2O＜1.0%，Cl-＜0.015%，其它成分氧化铝，氧化铁的含量要在正常范围，如果超标会产生过多的液相含量，在五级锥体及下料管过早形成液相，造成结皮堵塞。 1.1. 配料率值的高低直接决定了熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的多少，若硅率过低，液相含量高，易造成窑尾预热器结皮堵塞，同时还会使窑内出现结大料球，结厚窑皮等工艺故障，一般新型干法窑的硅率在2.7左右，但也不是一层不变的，不同的窑型，不的原材料，不同的操作水平，配比也不一样，要根据真实的情况而定。同时，还与原材料的种类有关，如硅质原料用粘土与用粉煤灰不一样，铁质原料用铁矿石与用钢渣也不同。生产的水泥品种不同率值亦不同，用的煤不同，其煤灰成分不同，率值也有差别。如表1为某新型干法窑控制率值及熟料成分表。 表1 熟料成分、矿物组成及强度 Loss SiO2 AI2O3 Fe2O3 CaO MgO F-CaO SO3 KH KH’ N P 0.87 21.7 4.99 3.21 64.55 2.29 1.82 0.54 0.91 0.87 2.64 1.56 C3S（%） C2S（%） C3A C4AF（%） 升重（g/l） 3d（Mpa） 28d（MPa） 57.14 19.41 7.58 9.86 1268.33 31.83 59.93 1.1. 稳定操作，稳定风、煤、料的比例，保持热工制度的稳定，是生产运行的关键。通过总结各种操作参数，稳定操作参数调整范围，如某2500t/d的新型干法生产线，通过实践，三次风温度控制在950℃以上，三次风阀开度控制在40%左右，分解炉内温度控制在880-900℃，生料分解率在93%-95%，窑头喂煤比例在42%-40%，窑胴体温度控制在250℃ 表2操作参数 生料量 窑速 喂煤量 高温风机 烟室 分解炉 头煤 尾煤 转速 阀门 温度 压力 温度 压力 分解率 t/h r/min t±0.2 t±0.5 r/min ℅ ℃±50 -Pa±50 ℃±10 -Pa±200 ≤℅ 195 3.8 6.1 10.1 810 100 1050 300 880 1300 94 五级出口 二次风 一级出口 一次风机 料层厚度 温度 压力 温度 压力 温度 压力 转速 风压 ℃±10 -Pa±200 ℃±30 -Pa±20 ℃±10 -Pa±200 r/min Pa mm 880 1700 1140 50 330 5800 1140 21000 600 1.2如何发现与检测 发现结皮是通过预热器系统压降来判断的，结皮的部位通风不畅，负压下降。如果是没有外保温的管道，可从管道表面温度能检测到，有结皮的地方温度低，低温热风管道用手靠近可感觉到。如果发生堵塞，底部预热器没有料进入，温度突然升高。在中控室能够正常的看到温度及压力的变化。 1.3预热器结皮堵塞的处理 1.4防护用品 预热器捅堵所用的防护服、防护镜、防护手套、高温鞋、高温防护帽等防护用品全部定点放置窑尾预热器框架小房内，平时有序摆放，用时伸手即取。 1.5工具准备 工具主要有高压风管、移动胶管、高压风阀、高架梯、木板、铁丝、钢钎、大锤、有时用到导火索、炸药、雷官、风镐、气割、电焊、安全照明灯、线实施方案 将安全、防护、监护措施等方面做规范，形成安全操作预案，如下表3。 项目 名称 预热器捅堵预案 备注 1、防护用品 防护服、防护镜、防护手套、高温鞋、高温防护帽 定点放置在窑尾框架二层小屋内 2、工具 压风管，移动胶管，高压风阀，高加梯，木板，铁丝，钢钎，大锤，有时用到导火索，炸药，雷官风镐等，气割，电焊，安全照明灯、线，警戒绳等 平时放于窑尾框架专门不屋内。 3、安全措施 隔离现场，防止外人进入预热器系统，有专人监护 4、实施方案 （1）穿戴好劳动保护用品。 （2）对讲机联络系统要完好。 （3）有车间主任在场组织，安全员在现场监护。 （4）所需爆破器材的保管、使用必须由爆破专业技术人员实施，他人不得操作与保管器材。 （5）先开高温风机，在负压下操作。（关空气炮） （6）各操作平台要焊接牢固，有栏杆。 （7）操作时一人操作，一人监护。 （8）面部背风而站，不能迎风操作。 1.7预热器结皮堵塞的影响 预热器由旋风筒、进风管、出风管、撒料装置、锁风阀等组成，其功能主要是气固混合、换热、分离三大功能。气固混合及换热是在预热器的进风管道内完成，80%的热交换是在管道内进行，只有20%的热量是在旋风筒内进行，气固分离主要是旋风筒内完成。预热器中气固系统的浓度一般在0.2-1.0kg/m3气体，平均粒径为30um的生料，在气流中若能充分分散，其换热速度很快，大约只需0.01-0.02s。最大限度地换热、最小的流动阻力和安全稳定地运转是对预热器的基础要求。因此，要提高最上一级预热器和最低一级预热器的分离效果，如表4史密斯公司预热器分离效果。 表4史密斯公司预热器分离效果 旋风筒 C1 C2 C3 C4 C5 分离效率（%） ≥95 ≈85 ≈85 85-90 90-95 圆筒断面风速（m/s） 3～4 4.8～5.5 4.8～5.5 5.0～6.0 5.0～6.0 Ⅰ级旋风筒分离效率要求最高（≥95%），是为降低出预热器废气中含尘量，最上一级热器分离效果差，会导致出预热器废气中含尘浓度增大，窑尾收尘器的负荷增加，收尘效果差，环保不达标，废气管路易积料，风路不畅，压力损失大，同时对高温风机叶片磨损加大，风机失衡，产生振动，引发设备故障，同时热利用效果差。Ⅴ级旋风筒分离效率也要求高些（≥90%），最大的目的是将预热器中预热好的生料，尽可能收集进入回转窑内，防止在系统内循环。由于Ⅴ级旋风筒内部温度较高（达880-950℃），内筒很容易烧坏，寿命一年左右，内筒磨损或掉落，会造成预热分解的生料不能进入窑内，生料随风进入上一级预热器内循环，使预热器系统内物料气相浓度加大，影响换热效果，系统阻力增大，电耗、热耗增加，更有甚者会造成系统塌料，影响系统操作。 1.8维修费用 清理预热器结皮堵塞的直接材料费用并不高，但关键是需止料保温慢窑，影响生产，且具有安全风险隐患，一般锥体堵塞需清理4-12小时，根据程度不同，时间不同。处理期间煤、电按12小时计约10万元。 2预热器系统内漏风 各企业不同程度地存在窑尾预热器从Ⅰ级到Ⅴ级下料管各道翻板阀出现闪动不灵，或不动，或动作不到位，使阀板始终处于常开状态，下一级的热风随料路立即进入上一级预热器内，出现风短路，使生料的换热效果变差。 2．1漏风的原因 2．1.1阀板处于常开状态 重锤轻，始终处于常开状态，有的是重锤位置不合适，力矩太小，造成阀板压力小。 2.1 岗位操作人员人为地用铁丝将压杆吊起，使翻板处于常开状态。为什么为出现这样一种状况呢？窑况常出现锥体堵料现象，预热器每次出现结皮堵塞，处理起来耗时较多，严重时会停窑处理，窑况液相过早出现，生料粘附在下料管壁，造成下料不畅，在翻板阀处易出现堵料，若将其吊起，虽然出现漏风，但此处堵塞的机率大大减小，习惯了，大家对此现象默认了，管理者对此形成了一种意识，只要不发生大的工艺故障，即便是存在一点内漏风，热耗高一点，对系统没大妨碍，总比出事好，久而久之形成习惯。 另一种原因是预热器系统常出下掉落浇注料块、耐火砖、内筒挂片、脱落的大块结皮等被卡在翻板阀处，出现块状物料的卡堵，为防止大块物料堵塞下料管，采取用铁丝吊起翻板阀杆，使翻板阀处于常开状态。这种将翻板阀杆吊起使阀板处于常开状态的做法是不符合新型干法水泥熟料煅烧工艺要求的。必须树立正确的理念，杜绝内漏风的出现，其它方面有问题，要想办法去解决。比如是配料方面的原因，要从配料上找原因做多元化的分析解决，若是耐火材料砌筑方面的问题，如材料的品质，浇注施工工艺、养护、耐火砖质量、砌筑问题等，从每个方面去找原因，但不能采用吊起翻板阀来回避甚至掩盖问题，其后果使系统恶性循环。 2.1 翻板阀的轴承磨损，被卡死，转动不灵活，或轴承缺油，由于长期不对转轴进行全方位检查，加油不及时，轴承磨损加快。 2.1 轴承密封性不好，在窑尾预热器上，环境较差，有飘浮的粉尘进入，进入的粉尘与油结合成为油泥，干燥后固定，轴不转动，使转轴卡死。每周加油一次，可加废机油，用石棉绳或棉纱封、盖其缝隙防灰尘进入，公司每月检查一次落实情况。 2.1 阀板经过长期的磨损，特别是在较高温度下被料冲刷，头部有磨损，关闭不严，出现漏风现象，或有的阀板断裂，部分掉落，造成锁风不严，一般三个月检查一次。 2.1 翻板阀经过长时间的使用，翻板阀的轴与重锤压杆发生松动，或紧固螺栓松动，使压杆动而板不动，翻板阀不能随重锤压杆同时转动，不起锁风作用。 2.2如何发现内漏风 可在现场用手搬动翻板杆，是否关的严，开的全开，如果关不死，便宜会出现内漏风。从仪表上也能够准确的看出，内筒与锥体部位的压差小，证明有内漏风。 2.3内漏风的危害 翻板阀开关不灵活，阀板关闭不到位，引起内漏风，会使下一级预热器的高温气体发生短路，不是沿正常的气体路径进入出气管道，对生料进行热交换，而直接从下一级预热器随料管进入上一级预热器，其路径短，少了与生料进行热交换的过程，低温生料得不到合理的预热，使物料预热效果差，废气温度上升，预热器的废气热利用率低，入窑生料的分解率降低，窑的热负荷增加，熟料质量变差，窑及预热器系统的热耗增加，使熟料煤耗升高，最后导致出一级预热器气体温度上升，对高温风机及废气处理系统的设备不利。总之，内漏风会使熟料质量差，产量低，热耗高，设备承受热负荷增加，不利于高温设备的运行。 2.4内漏风维修处理 用普通的保全工具，调整重锤压杆的长度即可，费用不会有发生，只是人工投入，若是阀板断裂更换新的，会增加一套翻板的费用。 3预热器内筒挂片掉落 3.1最终的原因 上次检查不彻底，对挂片连接件的氧化程度，腐蚀烧损程度判断不准。造成生产后 达不到一个检修周期而损坏。 3.2怎么检验测试发现故障 挂片掉落会堵塞锥体下料管，翻板阀处有卡料现象，从中控室也能看到，料不能进入下一级预热器内，温度上升，且上部负压增大。 3.3发生的频次 这种故障不会常发生，只是挂片烧损到了一定的程度，不按时换，或舍不得换，免强生产而发生，正常使用年数的限制为2-3年，底部五级挂片使用年数的限制较短1-2年。 3.4维修方法及材料 挂片掉落要换掉，停窑冷却，将预热器人孔门打开，支好脚手架，进行补挂，根部与旋风筒顶部用不锈钢耐热螺栓紧固好，再用耐火浇注料浇注。停窑冷却需要36小时，清理内部需要8小时，搭脚手架需要8小时，安装内筒挂片需要12小时，浇注耐火浇注料及养护24小时，共需要98小时。 3.5内筒掉落的影响 预热器内筒插入旋风筒深度的大小，决定了旋风筒分离效率的高低，因此，内筒挂片要牢固，不能掉落、失圆，否则就改变了旋风筒最初的设计尺寸，改变了风的流向，使风、料分离效果发生明显的变化。如果在生产的全部过程中，出现掉落，还会卡堵预热器的下料管，造成锥体堵料，因此平时每次计划检修都要打开旋风筒的检查孔，检查内筒挂片的磨损程度，连接牢固程度，要根据检查情况制定检修计划，有计划地进行检修更换，决不能凭侥幸心理，只抢产量，带病运转，在生产的全部过程中掉落，会极度影响生产。一般高镍铬耐热铸钢扇形悬挂片式内筒常规使用的寿命为2-3年，过去在底部C5旋风筒结构陈旧，且内部温度较高（达880-950℃），高温情况下，内筒很容易烧坏，寿命一年左右，且难于按时换，造成无内筒运行，导致分离效率很差，大大影响了系统热效率。如2006年1#窑检修，五级内筒挂片使用1年多，由于当时资金较紧，没有更换，开窑后少部分挂片掉落，随后大量掉落，当时没有及时停窑，勉强生产，结果五级筒分离效果差，料在分解炉、五级筒内循环，出现间断塌料现象，窑尾烟室温度在990℃-1150℃波动，负压不稳，窑尾烟室有呛烟现象，入窑生料分解率下降，由原来的94%下降到88%，熟料f-CaO升高，由原来的1.2%升高到2.1左右，只好降低生料喂料量，由192t/h ,降为176t/h，出一级气体温度由 4预热器系统耐火材料掉落 4.1最终的原因 浇注料脱落的根本原因有浇注后养护时间不足，烘烤升温速度过快，耐火材料水分蒸发不均，出现胀裂；砖脱落掉主要是风道直墙，经长时间磨损，砖变薄，在窑内通风大时，砖脱落掉入旋风筒内。 4.2如何发现 预热器顶部浇注料或侧墙发生掉落，会使筒体温度上升，从壳体的颜色上能够准确的看出，预热器表面面漆被烧发暗，脱落壳体变暗；从壳体表面温度上能判断，表面温度上升，可用红处线测温计现场测定，温度超过300℃，或可用手靠近壳体感觉温度的高低。 4.3维修器具及材料 维修所用的器具钢管脚手架、木板等，所用材料耐火砖、浇注料、耐火泥、硅酸钙板、耐热钢筋等，所用工期主要是冷窑时间比较久，冷却需要36小时，清理8小时，搭脚手架需12小时，浇筑一般在24小时。 4.4发生费用 发生的维修费用与所换面积大小有关，一般每吨砖1700元/t，加人工及其他材料约每吨等约2700元/t，直接的材料费不是太高，更主要的是影响停窑时间，冷窑、清理、脚手架搭设、砌筑需要4天，因此一般要按排在计划检修期内，与其它设备检修一起进行。 4.5检测的频率 一般每月检查一次，看其温度高低，只要发现温度上升，砖有薄的迹象，要做好检修计划，下次检修时同时安排，能节省时间，合理集中检修。 4.6影响 刚浇筑完的预热器，旋风筒内部尺寸及形状，进出风口的尺寸、形状都是按设计的基本要求浇注的，其风速，流量，分离效果等达到设计的基本要求，但经过一段时间后，由于高速含尘风对旋风筒内壁进行冲刷磨损，使内部尺寸发生明显的变化，使风速、风向、料流等发生一定的变化，使分离和换热效果降低，同时浇筑料磨损掉落，使预热器系统出现卡料，造成锥体堵塞现象。 4.7防止措施 防止掉落的措施主要有以下几个方面，选择优质的浇筑料，浇注施工要规范，振捣要密实，脱模不能过早，养护烘烤按规定进行，停窑要进行仔细检查，根据检修计划按批量来更换。 5.分解炉塌料 5.1分解炉塌料的症状 分解炉出现塌料的主要症状是窑尾烟室出现正压，向外呛料，窑前正压，有窜料现象，窑内出现浑浊发暗，火焰不明亮，严重时窑头出现有料粉，窑尾烟窒温度下降。生料在分解炉内分解后，正确的路径是随风进入五级旋风筒进行风、料的分离，经五级下料管进入窑尾，而分解炉塌料时，炉内的生料不经五级预热器，直接由窑尾烟室上方的上升管道进入窑尾，缩短了生料分解的路径，使入窑生料分解率低，且塌料时的料量突然增大，使入窑生料量忽大忽小，破坏了系统的热工制度，窑内的负荷忽大忽小，f-CaO升高，熟料质量不稳定，甚者会出现跑黄料。 5.2分解炉塌料的原因 分解炉内负压变小；出风管道有积料；分解炉以上的预热器有漏风现象；C4预热器分离效率低，造成物料内循环，使进入分解炉的料量突然增大；分解炉锥体缩口磨损严重；撒料装置磨损，分散效果差；三次风阀开得过大，窑内通风不足等。 5.3如何发现分解炉塌料 窑尾烟室温度及压力发生波动，如压力由-250pa突然变为10pa，然后又回到原来压力，温度从1050℃变为1000℃，且用眼可以观到窑尾向外呛料，有明显正压出现，熟料有黄粉出现，f-CaO升高，有的超过2.5 5.4怎么样处理分解炉塌料 若发生分解炉塌料，首先稳定下料量，不要增加料，可适当减小下料量约90%，适当减慢窑速（3.6-3.8转/分）,可适当增加头煤，目的是将入窑的生料通过提温，慢转增加烧成时间，烧透，不产生高f-CaO熟料，同时将三次风阀门适当关小，让窑内通风加大，增加分解炉向上的悬浮力。 5.5分解炉塌料的防治 检查各级预热器内筒磨损情况，防止掉落；清理预热器各级出风管道特别是出分解炉鹅胫管处结皮积料；调整窑、炉用风比例，减少窑内通风不足；稳定生料下料量；清理三次风管积料；检查入炉撒料装置磨损情况。 5.6分解炉塌料的影响 分解炉塌料主要是造成系统热平衡被打破，入窑生料分解率降低，熟料烧成受一定的影响，f-CaO升高，使熟料产量、质量都下降。 6.分解炉温度上下倒挂 6.1根本原因分析 煤粉粗，分解炉用风不足，三次风量小，煤粉在分解炉底部不能充分燃烧，煤粉会随风上移在分解炉上部燃烧，使分解炉上部温度升高，出现上下温度倒挂现象。 6.2如何发现与检测 可在中控室温度显示屏上看出，只要分解炉热电耦不发生故障，显示温度准确，便可准确地进行判断，一般在窑上操作都要随时关注此处温度变化。 6.3故障的处理与预防 控制煤粉细度不过粗，在5%以下；三次风的温度要提高，控制在850℃以上；三次风阀的开度不能过小，保持有足够的三次风量，三次风阀开度控制在40%左右，停窑检查三次风进口处结皮积料，并进行清理，检查三次风阀板与四周墙壁的粘结情况，每三个月检查一次，每半年彻底清理一次。 6.4故障的影响 分解炉内底部与上部温度出现倒挂现象常有发生，出口温度明显高于低部温度，会造成分解率低，煤在分解炉内燃烧不充分，且燃烧位置上移，分解炉内高温点也上移，生料在炉内高温区的路径相应缩短，生料的分解受到影响，使五级预热器温度升高，易引起五级锥体产生结皮堵塞现象。 7入窑生料分解率低 7.1分解率低的缘由分析 入窑生料分解率一般要大于90%-95%，但由于种种原因，造成入窑生料分解率低于90%，造成入窑生料中碳酸盐成分高，其主要原因有：分解炉内的温度低，达不到碳酸盐的分解温度；生料下料不稳，生料下料量大；风、煤、料混合不好，炉内喷腾与旋流效果差。 7.2如何发现与检测 入窑生料分解率的检测不需要单独进行，每小时进行例检，由化验室人员在窑尾烟室进行取样化验分析，检验生料中CaO的含量，便可计算出入窑生料碳酸盐的分解率。 7.3处理措施 一旦出现入窑生料分解率低，要适当地增加头煤，提高烧成带温度，确保出窑熟料能够烧透，熟料f-CaO合格，不能只顾产量忽视质量。 7.4主要预防措施 适当增加尾煤量和用风量，提高分解炉的温度；稳定生料下料量，防止下料量忽大忽小；稳定生料成分，生料中的CaO不能过高；生料细度要严格控制，防止生料过粗，R200um筛余1.0-2.0%。 7.5分解率低的影响分析 入窑生料分解率要控制在90%以上，入窑生料分解率低，会增加窑内热负荷，在窑内还要进行碳酸盐的分解，影响熟料的烧成，使熟料中的f-CaO升高，降低了熟料的质量，同时也影响熟料的产量。 8分解炉三次风不足 8.1主要原因分析 造成分解炉三次风不足的主要原因是窑、炉用风不匹配；三次风阀开度较小；三次风管内有积料堵塞；分解炉锥体缩口磨损，口径变大，窑内通风过剩等。 8.2如何判断 从温度上看，分解炉低部温度低，而顶部温度高；从气氛上看顶部废气氧含量不足，呈还原气氛，C0含量升高，三次风入口风压下降，且温度也下降，证明三次风量不足，风压及温度都可在中控室集中控制显示屏上看出。 8.3处理措施 一旦发现三次风用量不足，应立即增加三次风阀开度，在现有条件下增加三次风的通过量，目的是加大尾煤用风量，同时可适当增加窑头用煤量，目的是提高窑内温度，弥补窑尾用风不足带来的损失。 8.4预防措施 清理三次风管积料；三次风管内有掉砖或浇注料及时清理；检查清理分解炉锥体缩口耐火材料磨损情况，停窑检修时更换修补，保持原设计尺寸，检查三次风阀板与其四周墙壁的粘结情况如图1所示，一旦出现粘结情况，阀板不能调整，失去作用。 图1：三次风阀板被粘结不动 8.5如何清理三次风管 清理三次风管，需停窑冷却后，待三次风管内温度降低后，打开检查门，进入进行清理，若在离检查门较远位置发生积料，可在三次风管正底部开孔，人工清出后，再用耐火浇注料浇注好，焊好外部壳体。所用工具即是常用的清理工具，砌筑工具，所用材料为耐火砖、或浇注料、硅酸钙板等。 8.6影响分析 分解炉内用风不足，会导致炉内温度低，分解炉内煤粉燃烧不好，生料在分解炉内分解率降低，窑系统产量下降，熟料质量不稳定，f-CaO会升高。 9.回转窑红窑 9.1红窑的原因分析 红窑是熟料煅烧过程中难免的现象，窑内温度高而窑皮脱落，窑砖变薄，高温气体及熟料直接与胴体接触，使窑体表面温度上升，颜色变红，造成红窑的原因主要有：烧成带窑皮掉落或变薄；窑内火砖蚀薄或掉落（抽签）；窑内温度过高；耐火砖砌筑质量差，砖缝过大；挡砖圈上部无耐火材料；火焰形状不规则，刷窑皮等。 9.2如何发现故障 此种现象可用眼观察或用红外线测温计在生产现场测试，胴体温度达到450 9.3防止措施 每半小时一次检测窑筒体表面温度，一般不高于27 9.4换砖维修 红窑维修，窑胴体出现红窑，必须进行停窑换砖，不能免强生产，所用材料为耐火砖，不同部位采用不同材质的砖，其方法先清理窑皮及废砖，然后进行砌筑，所用的材料有耐火泥，钢板等，器具用打砖机及砌砖机，小型运输自卸车等，所用时间一般冷窑为24小时，清理及砌砖时间因部位不同也不同，烧成带换砖一般也在5天左右。 9.5“红窑”的影响分析 回转窑筒体出现变红，窑内窑皮掉落，耐火砖衬变薄或脱落，窑筒体直接在高温环境内，窑内热量直接传至筒体，使温度急剧升高，筒体就会变红或过热，称为“红窑”，红窑对窑体危害很大，很容易使筒体变形、弯曲，造成整个窑筒体更换，在大多数情况下，当筒体一开始出现红斑时，应立即采取补救措施，或停窑更换窑衬，以避免烧坏窑筒体。 10回转窑结圈结料球 10.1原因分析 造成窑内结圈、结料球的主要原因有：窑内温度偏高，特别是窑尾温度高，熟料液相提前出现；熟料中碱含量高或液相量大，配料中硅率底，硅酸盐矿物相对较少，溶剂矿物较多；煤粉较粗，窑尾部燃烧，窑尾温度高；燃烧器调整火焰不集中，火焰过长。 10.2如何发现 窑内出现结圈现象可从中控室显示屏幕上看出，胴体表面温度低，而出现暗色的所在位置即为出现结圈的位置。还可以用红处线测温计现场进行测量胴体表面温度，温度突然降低的窄带即为结圈置,平时中控操作要经常注意观察窑体的变化。 10.3处理措施 配料要适当降低溶剂矿物的含量，提高硅酸率，减少熟料的液相量；控制窑尾温度及火焰长度；提高窑速，窑皮挂的平整；减少熟料中的碱含量及硫含量；煤粉细度要适当放细；一旦出现结窑皮现象，可用冷、热处理法进行处理。 10.4影响分析 窑内结圈、结料球，是一种常见的工艺故障，窑内出现结球或圈后，窑内通风受阻，通风不足，物料来料不畅，窑内反应容积减小，煤粉燃烧不充分，窑内出现还原气氛，窑的产量下降，熟料煅烧不充分，出现欠烧料和黄心料，对整个窑系统造成影响。 11.预分解窑系统外漏风 11.1外漏风的症状 外漏风是指窑及预热器系统以外，环境温度下的自然空气，通过不正常的渠道进入到窑及预热器系统内，使窑及预热器系统热工制度发生变化，内部气体温度下降，热耗增加，窑及预热器系统气量不足，为满足系统用风，导致窑尾排风机负荷加大，使系统内总废气量增加，使系统煤耗、电耗增加。主要是系统的窑门、观察孔、捅料孔、检查孔、窑头及窑尾密封不严、管道法兰连接不实、壳体磨窜等引起的外界风进入到系统内。 11.2外漏风的部位 11.2 窑门与窑头罩之间漏风，窑门内衬被烧损掉落，外壳直接与高温气体接触，受热力影响，窑门金属壳体变形，使窑门与窑门罩间的间隙发生变化，中间缝隙加大，长期运转，高温气体更易接触窑门罩壳体，使高温腐蚀加剧，变形加大。 11.2 窑头密封方式有石墨块密封、米宫式密封、柔性密封、鱼鳞片密封等形式，但材料被磨损，压紧装置不进行调整，使冷风套与窑头罩间产生缝隙，有的是钢丝绳松动，有的是鱼鳞片被磨损，或变形不起密封作用，有的是重锤轻，起不到下锤的作用，都会使其产生间隙，有冷空气进入其内，造成入窑二次风、三次风温度下降。 11.2 窑护口铁是安装在窑胴体上，靠近窑内部及端部，都有耐火浇注料，其目的是使窑护口铁与高温气体及出窑熟料隔开，不进行直接热传递，防止窑口胴体变形。但在实际运行过程中，由于抢烧，当窑口浇注料脱落，甚至大面积护口铁在高温环境下，窑口胴体出现被烧红，仍坚持带病运转，胴体高温腐蚀、变形，头部胴体变薄，强度下降，窑口胴体出现喇叭形，不能每次检修都更换窑口前部胴体，只好重新打浇注料，窑口胴体外形失圆，成了喇叭状，而窑口四周窑头罩是规整的圆形，因此两者间产生缝隙，出现漏风现象。 11.2 窑头罩窑门、观察孔、检查孔关闭不严，在生产运行过程中往往为了方便，人为地开了原设计没有的小孔，加盖采用简易的方式，用钢管及钢筋焊制简单的转动轴，四周不进行密封，有的检查孔关闭不严，加上没有内衬，在高温下变形，产生间隙，漏风严重，更有甚者，为了操作方便，捅料完不进行关闭，造成人为漏风现象。 11.2 窑尾的密封方式与窑头密封相似，大部分是石墨块、米宫式、鳞片式、柔性密封方式。由于窑尾密封靠近烟室，受窑尾负压的变化，下料管冲下的料在负压变化时，向外溢料的可能性较大，顶压石墨块的丝扛受高温锈蚀，丝扛不易调节产生漏风；对于柔性密封，若磨损后，外层钢丝绳松动或金属片被磨损，要随时调整紧固，不论哪种密封方式，一但出现漏风现象，都要及时调整。 11.2 窑尾烟室捅料孔经常被打开，进行捅料检查窑尾烟室结皮堵塞情况，但由于常开，在关闭时不够严密，有时检查门盖浇注料脱落，外壳出现过热颜色变暗，有的变形，关闭时不严密，出现漏风，由于此处负压在-300pa左右，一但密封不严，产生漏风量较大，使窑尾烟室料温急剧下降，易产生结皮，捅堵的频次也需要增加，打开的次数越多，出现恶性循环。冷风随上升烟道进入分解炉锥体，此处易产生结皮，这是锥体及缩口出现结皮的原因之一。 11.2 新型干法窑预热器系统检查孔平时是关闭严实的，但在捅堵检查后，关闭不严，四周变形，浇注料脱落，检查门在关闭后，产生缝隙，出现漏风。有时捅堵后，不进行密封，越靠上的预热器，负压越大，漏风越严重，此处温度较高，物料经预热后受漏入冷风的影响，温度下降会硬化出现结皮堵塞。 11.2 预热器点火烟囱漏风,点火烟囱在刚点火升温时进行打开，向外排出预热器系统的废烟气，防止点火初期系统一氧化碳超标，引起窑尾收尘发生爆炸，系统中的水蒸汽能够直接排出，一但投料进入生产后，要对其进行关闭，防止系统漏入冷空气，此处阀门有的是用电动推杆，有时关闭不到位，或电动执行机构出现故障，不能关闭严密，也有的需人工关闭，关闭不严，产生漏风，还有的直接在进风口上方盖一大铁板，上部用钢丝吊起，手拉葫芦进行开关，没有软性密封材料，盖板四周漏风，如图2是某一现场漏风案例。 11.2 增湿塔底部有长方形检查孔，是用来清理增湿塔底部积料甚至增湿塔湿底成泥，方形孔洞用法兰螺丝连接盖板，四周用石棉绳进行密封，但在实际操作过程中，由于增湿塔经常出现积料或积泥需要清理，但在检查后盖上盖板，密封不严，有的螺丝拧的不紧，有的螺丝不全，只拧部分螺丝，有的不上螺丝，直接用铁丝简单地拧一下，造成螺孔漏风，法兰四周漏风严重，为了下次清理检查方便，将盖简单地一上，绞刀端部下料溜子处为防止外界风从溜子处漏入，在此安装了双道翻板阀进行锁风或分格轮锁风，但有的单位直接不用，有的是电机轴与分格轮轴脱接，电机转而分格轮不转，起不到锁风作用，有的直接将分格轮进行拆除，还有的增湿塔底部生料外放口在没有外放时，不进行密封堵漏，造成漏风，这是漏风的关键，因增湿塔靠近窑尾排风机最近，负压较大，漏风最为严重，直接影响到窑系统拉风量，造成窑内及炉内用风不足，而窑尾排风机负荷加大，影响到熟料煅烧质量，使熟料烧成煤耗、电耗升高。 11.2 各级预热器出气管道焊缝不严，甚至开焊，出现漏风现象。特别是一级预热器出气管道开焊，因有外保温，内部焊口氧化脱开，造成漏风不易发现，在高温风机未开系统呈正压时表现明显，平时呈负压只有沙沙的漏风声，出预热器管道与其四周壳体有间隙，旋风筒周围浇注料开裂，有漏风现象。 11.2 在预热器顶部，入窑生料在一级管道下料处有分格轮进行锁风，分格轮长期磨损，间隙变大，更换不及时，不起锁风作用，有漏风现象。 11.3烧成系统外漏风的原因分析： 窑及预热器系统出现漏风现象较为普遍，只不过是轻重有别，为什么会有的单位眼看着漏风而不去处理呢？首先是意识问题，没有从理性上搞明白漏风的原因及危害，意想不到其存在带来的影响，就不会引起重视，形不成一种理念，久而久之便视而不见，司空见惯。从窑煅烧熟料质量及熟料能耗上分析，任何一个漏风点都不能忽视，否则会积少成多，因小失大，随着漏风点的增多，漏风量增加，对窑及预热器系统的影响会随着漏风量的变化与积累，由一般的漏风问题变成大的工艺故障隐患。如某企业点火烟囱风门关闭不严，已时间较久，没有人处理，仅此一个小小的漏风点，关闭后现场观察使窑尾风机负压减小500pa，总风量减少10%，可见其节能效果。将漏风认为是小事，对漏风量没有量的测量，不知道漏风点的存在带来损失的量化程度，自然不会引起人们的重视。目前管理好的企业，都在做密封堵漏的细节工作，从细微入手，加强精细化的操作。系统漏风的原因其次是管理不到位，存在漏洞，管理结点不闭合，没有精细化操作方案，执行不到位，检查问题没发现，发现问题没有整改方案，既便是有方案没有人去跟踪落实，措施落实不到位，作为管理不形成闭合，时间长了习以为然；从技术上分析，没有认识到漏风带来的危害，没认识到影响程度，管理者、执行者没有形成上下统一的治理漏风的意识。 11.4.外漏风带来的危害 11.4 窑及预热器系统任何一个漏风点，都会使系统的热损失增加，熟料电耗升高。外界冷空气的进入，由于内、外系统气体温差大，要达到系统内的温度，需吸入大量热量，热量的来源最终还是熟料煅烧煤的燃烧而带入的，由于冷风的参入，使用煤量增加，窑尾废气的总排量增加，废气带走的总热焓增加，熟料煤耗显然升高。 11.4 熟料煅烧所用热量是靠燃料燃烧放出的，而煤燃烧需要一定的空气量，系统热耗的增加，会使用煤量增加，无疑要增加用风量，窑及预热器系统漏风，会使窑内及分解炉内用风不足，因熟料煅烧过程中煤燃烧必须的用风量是一定的，但是由于系统漏入冷风，没有参与煤燃烧化学反应，因此要使窑及分解炉内煤化学燃烧充分，需氧量不能减少，因此要增加煤的供氧量，增加排风，窑尾风机排风负荷增加使系统电耗升高。 11.4 窑及预热器系统漏风，使窑及预热器内温度下降，破坏了原有系统热平衡，使生料预热、分解、熟料煅烧温度降低，影响熟料烧成质量，特别是烧成带温度，由于窑前漏风，入窑二次风温降低，煤在窑前的燃烧速度降低，高温带火力不够集中，烧成带温度降低，熟料烧结程度下降，熟料硅酸盐矿物的含量不尽合理，熟料的游离氧化钙偏高，分解炉温度下降，生料分解率低，增加了熟料烧成的热负荷，影响到熟料质量。 11.4 窑系统漏风，特别是窑前漏风，对入窑风量与风温产生较大的影响。由于漏风，使二次风、三次风温降低，煤粉进入窑内升温慢，燃烧速度慢，火力在烧成带不够集中，造成窑烧成温度不高，熟料的烧结程度受一定的影响，烧成带火焰拉长，窑尾温度上升，整个系统热力平衡受到影响。三次风温降低，使入炉煤粉燃烧速度慢，分解炉温度降低，入窑生料在炉内的分解率低，为保证其入窑分解率，势必要多加煤，来提高炉内温度。 11.4.5 窑尾预热器及其管道漏风，使内部温度急剧下降，高温物料受急冷的影响，物料被硬化产生结皮，粘附在预热器及管道的内壁，减小通风面积，特别是管道漏风处易积料，如转弯处积料达到一定程度，会影响系统通风，使系统通风不畅，造成恶性循环，加剧结皮堵塞现象的发生。 11.5漏风防治措施及效果 加强管理，形成检查、整改、验收、督促、检查、落实制度。对任何一漏风点不放过，不让系统带着漏风隐患运转，加强密封堵漏，可用岩棉板、石棉绳堵塞，用薄铁皮外包，或发保温涂料等进行密封，这是节能降耗的一项措施。如本企业，两条日产2500t/d的新型干生产线年，为加强节能降耗，降低生产成本，采取了各种措施进行降低熟料热耗，如钢渣配料、粉煤灰代粘土配料、加强操作等多项措施，有了较大进步，煤耗达到113kg/t标煤，但与其他好的企业比起来，煤耗还有差距，通过外出到其它企业参观发现，相比较之下系统密封还有差距，还存在漏风环节，2008年下决心进行窑系统密封，采取措施，对窑头、窑尾进行一系列的密封，熟料标准煤耗为111.7kg/t，熟料烧成电耗为65.5kwh/t，熟料耐火材料消耗为0.75kg/t，吨熟料余热发电为37.6kwh/t，旋窑运转率91%，仅此一项降低煤耗近1.3kg/t标煤，达到窑头、窑尾不冒尘，提高了热能的利用率，降低了熟料的烧成热耗，收到较好的节能效果。 12.托轮轴瓦发热 12.1托轮轴瓦发热的缘由分析 回转窑托轮轴瓦受窑胴体较高温度热辐射，而又承受较高负荷，极易引起发热，其主要因素分析如下： 12.1.1 由于窑的烧成热工制度的变化，窑内煅烧温度，窑皮脱落变薄，或耐火砖烧损蚀薄，对窑内隔热效果，使窑胴体表面温度升高，向外散热大，致使托轮瓦上方的环境温度升高，使轴及轴瓦温度升高。 12.1.2 由于热工制度的波动，窑内粘挂的窑皮大批掉落，使窑筒体表面温差大，使托轮受力负荷不均造成轴瓦发热，其解决的办法是重新补挂窑皮，稳定窑况。 12.1.3 油受污染、变质、油量不足、油勺脱落等，造成托轮润滑失效，黏度降低、油质乳化、油内含有粉尘杂质等都能引起轴瓦发热，也有的是因选油不当引起轴瓦发热，其解决办法是定期检查油质、油量，补充及更换润滑油，换油周期一般为1年。 12.1. 轮带垫板，挡板由于磨损过大，垫板间隙大，窑轮带运行不平稳，致使托轮受力不均，使轴瓦受力不均，温度升高。其解决办法是每次检修时检查、调整垫板、挡轮磨损情况，及时调整间隙。 12.1.5循环水 循环水管路不畅，或内部循环水管渗水造成共水量少，造成轴瓦温升。其解决办法是，每半年对水路检查一次，特别是水质较差的要进行酸洗循环水管，去除内部结垢杂质。 12. 研磨好的托轮轴瓦，经较长时间的运转，瓦与轴的长期磨损，瓦与轴的接触角度越来越大，接触面积越来越大，瓦与轴的接触间隙越来越小，小到一定程度，润滑油难以进入，轴瓦的底部，油量不足，不能形成正常的油膜，引起轴瓦的升温。其解决办法是，在停窑检修时就要对瓦口间隙进行检测，一般瓦口的间隙为0.003Dmm(D为轴直径)，一般运行2年左右。 12.2窑托轮瓦突然发热的处理解决措施 回转窑在正常运行过程中有时托轮轴瓦突然发热，温度急升。这种情况，要做应急处理，否则会有烧瓦的可能。所以平时要准备好处理温升的一些专用工具，定点放置在就近位置，并减少投料量，减慢窑速（禁止停窑），快速采取以下应急措施。 12. 平时备好备用物品，内径20mm的胶皮管、铁丝、钢丝钳、水源等，用时直接将胶管接该瓦循环水出水管处，用铁丝捆绑接头，用钢丝钳扎紧，使循环水外排，并加大冷却水量。 12.2 在各轮带与托轮接触面涂洒石墨粉，或3#锂基脂以加强润滑。 12. 向托轮内加入适量粘度较高的新润滑油，用冷油进行冷却。 12. 向托轮下面的水槽内加水，使托轮与水接触，并浸入水面深约100mm左右，用水对托轮降温。 12.2 12. 接入高压冷却风，对托轮灌入冷风、强制冷却 12.2.7 平时准备好，循环泵、变频高速电机、齿轮泵、胶管、水冷却器。若出现托轮瓦温升降不下来时，可采用此方法，安装人工制作的循环泵强制润滑，一齿轮泵+电机+连接橡胶管+加自制水冷却器，加大油循环量进行冷却。 12.3温升判断 用测温枪测量，用手感触摸轴面，油温判断等。看轴瓦的温度和表面油膜情况，如轴温一般控制在60℃以下。 12.4故障处理的影响 通过以上处理措施，托轮轴瓦发热问题，一般均能控制。当然产生托轮轴瓦发热的原因是有很多，处理的办法也很多，一方面主要以预防为主，加强对设备的巡检，同时做好回转窑日常保养工作，并及时掌握运行、磨损状况，从而有效的避免烧瓦事故的发生。 13.轮带滑移量过大 13.1轮带滑移量过大的缘由分析 轮带与窑胴体垫板间有一定的间隙，保证其相对滑动，但长期磨损，间隙变大，滑移量相应增大，如对其间隙不进行及时调整，会加剧滑移，其后果会引起砖扭曲、错位而垮落，严重的还会使窑胴体变形。停窑的时间约在7天以上，为避免出现这一事故，注意观测轮带滑移量，二是每次停窑必须检查轮带与垫板的间隙，5000t/d窑（4.8*78m）冷态间隙应保持在17-19mm为宜。 13.2滑移量的检测 轮带滑移量应保持在5-25mm之间较为合适，但有的企业对此认识不够，在轮带垫板磨损后没有及时作出调整，使轮带滑移量较长时间在40mm以上，根据法国雷法耐火材料公司（REFRA）的经验介绍，用轮带与垫板相对滑移量来间接测量可控制其间隙量，最大允许相对滑移量经验值△U＜1/2*D%，此方法简单可行，便于操作（△U—相对滑移量mm,D—窑直径mm），φ4×60m窑相对滑移量△U＜20mm，在实际操作中控制△U＜15mm，测试方法为在窑运转过程中，在轮带底部侧面划一标识，使轮带侧面标

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