回转窑升温与投料管理

第一节窑系统的烘窑升温工艺的操作

一、窑外分解窑对耐火材料的要求

1、窑温较高的影响

大型窑的热回效率达到60-70%。二、三次风温高、加之一次风比例的减少，燃料燃烧快，火焰的温度提高很多。燃烧器、窑头罩及窑内的耐火材料所承受的最高温度能达到℃以上，故这些部位的耐火材料的耐火度、耐磨性、抗热震热腐蚀要求高，一般采碱性耐火材料、高铝质浇注料、耐磨硅砖等。

2、窑速快的影响

传统窑的窑速一般仅仅有1.0-1.2rpm。大型窑由于分解率高、窑速均较快，达到3.0rpm以上,并且窑径逐步加大,窑衬所受热应力、机械应力和化学侵蚀比一般的窑上要严重的多。这就要求耐火材料在冷态和热态下，要有足够的强度和稳定性，在耐火材料的制造和设计中都要保证更严格的要求，并要有严格的施工组织和技术要求。

3、碱等挥发性物质组分的影响

新型的干法窑系统内碱的硫酸盐氯化物等组分挥发凝聚，反复循环，导致这些组分的富集，比普通生料的碱要高出很多倍，所以在相应部位的耐火材料必须要有足够的耐碱性能。

4、窑外分解窑系统结构复杂的影响

新型窑系统的结构比普通窑系统要复杂的多，对耐火材料的品种要求多，施工组织要求很高，特别是对生产管理要求更高。目前各干法线主要采用耐火砖、浇注料，为提高其保温性能和整体性能，也有采用浇注料和硅钙板的复合内衬，这样施工工序多、复杂。不仅要焊牢锚固件，贴好硅钙板，做好防水，更要做好浇注料的施工组织和技术把关。

总之，窑衬在系统中要受到碱、氯等物质的侵入、过热、热震、热疲劳、机械应力、磨刷等，所以除采用性能好的耐火材料外，要加强耐火材料在施工中的管理，更要加强操作中的维护保养。

二、新建窑升温操作

鉴于新型干法窑系统对耐火材料的种种苛刻要求，对第一次耐火材料的烘烤大家都要引起高度重视。衬里砌筑后必须经过足够的烘栲，确保衬料内的水分彻底蒸发干净。

1、烘烤的条件

⑴、系统所有内衬全部砌筑完成,并通过验收;

⑵、窑系统及废气处理系统所有设备经过单机试车联动试车无异常;

⑶、所有阀门挡板必须动作灵活，联锁报警跳停值均正常设定，并投入使用；

⑷、烘烤的油料供应充足，煤磨能正常运行，及时提供煤粉；

⑸、回转窑及冷却机一段内铺设熟料（窑内从窑口到约7D-10D的距离，厚约mm，冷却机一段铺mm厚）窑内也可以通过窑转子称喷10T---20T石灰石粉。其主要目的有：

点火初期耐火砖内的纸板烧毁后，由熟料或石灰石粉来填充，以备正常温度时膨胀之用；

点火初期由于燃烧器调整不及时，可能会产生滴油、火焰忽大忽小的现象，有熟料或石灰石粉可以防止耐火砖局部过热，同时提高蓄热能力，避免热震；

初期点火烘烤时间长，油煤混烧时间也很长，煤灰沉降非常多，这些熔剂性物质附着在耐火砖上，使窑皮结合不牢。而事先有熟料或石灰石粉就可以吸收煤灰，从而避免了熔剂性物质直接附着在耐火砖上，有利于第一次挂好窑皮；

⑹、系统打浇注料的地方，每平方米的面积用6mm的电钻打一孔，以利于水汽蒸发；

2、烘烤方案

（1）窑、预热器内衬的烘烤

窑、预热器的内衬量很大，烘烤一定要严格按升温曲线来进行。升温速度不易太快，以免产生过大的热应力而导致砖开裂或剥落。产能在0tpd以上的窑型，可以按25℃/小时升温速率来，浇注料的理论烘烤如下：

20℃--℃　　---15℃/小时

℃保温　　---20小时

℃-℃　　---25　　℃/小时

℃保温　　---10小时

℃-工作温度　　---30℃/小时

综合这两种内衬的特性，同时干法线大多采用复合内衬，内层的硅酸钙

板水分蒸发较慢，而且大多工程在施工时有下雨的情况存在，往往实际烘烤时间远远大于上述时间。一般约需要10天时间，具体升温的过程如下：

窑尾温度

℃

℃/h

℃

℃/h

℃/h℃

450℃

℃/h

℃

15℃/h

℃

40h

（2）升温期间的盘窑

注：下雨时，窑尾温度小于℃时，视雨量大小间歇转窑；窑尾温度在℃以上，连续转窑；

（3）窑头罩、冷却机、三次风管的内衬的烘烤

　　由于现代干法线砌筑时间短，耐火材料养护时间也短，冷却机、窑头罩内衬的烘烤一定要重视，可以架些木柴进行适当烘烤，但是不必设专门的燃烧装置。常用的方法是：通过第一批熟料的废气热量进行烘烤，故初期投料量不易过大（大约是正常投料的30%），而且低产时间要相对延长，以使冷却机、窑头罩的内衬有足够的烘烤时间，大约需要72小时左右；

（4）热风炉烘烤7---10小时，升温速率40℃/h，在℃时保温4—5小时；

（5）烘窑的注意事项：

烘烤一定要一气呵成，不中断，如因故熄火，就减少抽风，使温度缓慢下降，再次升温时，要从实际降到的温度开始提高升温速率至原升温的温度，然后按升温曲线升温。

升温期间一定要控制好风量，防止CO聚集而产生爆炸。

一般窑砌筑后，在短时间内要升温，且未升温时不能盘窑。

烘烤中一定要按规程进行盘窑，以防胴体变形。

计划停窑检修内衬的烘烤、升温操作

计划检修窑内一般都要更换耐火材料，更换30米以上的可以采用50℃/h的升温速率来，一般控制在12-15小时之间，不同窑型可参照下面的曲线：

窑尾温度℃窑尾温度℃

02t/d窑型t/d窑型

00

12h16h

窑尾温度℃窑尾温度℃

00t/d窑型0t/d窑型

hh

注：不同窑型的升温时间不同，一般窑越大升温时间就越长主要的原因有：

窑径大耐火材料厚度越厚，需要的热量就越多，

蓄热不够，煤粉不能充分燃烧；

蓄热不够，投料易跑生料；

大窑升温过快，轮带与筒体的膨胀不同，很容易包死筒体。

四、故障停窑或临停窑烘窑、升温操作　　

故障停窑时间一般较短，参照窑尾温度可以按停窑三小时以内停几小时就升温几小时，停窑在10小时以内，升温时间原则上减半，但升温过程一定要平稳，切不可抽风过大，特别要注意窑内的温度，不能单纯看预热器的出口温度，开窑时可先启动窑尾风机，高温风机，适当打开风门，控制好窑头的负压。视窑内温度，温度高时可直接喷煤，温度低时要先喷油，再油煤混烧，随着温度的升高，不断减少油的用量直至完全用煤。

在故障停窑时，降温一定也要控制，一般都要关闭各挡板保温。时间较长时其降温的速率不要超过℃/h，以免造成耐火材料的爆裂。

窑系统投料工艺操作管理

新型干法生产线在操作上是比较复杂的，尤其是点火到正常运行的投料过程，因为投料过程直接影响加料投炉过程和窑的稳定运行，并且投料中窑系统工况变化复杂，幅度大，需监控和调整的参数多，所以操作员不仅要有良好的专业素质，还要有高度的责任心，操作中胆大心细，保证投料一次性成功。

一、新建窑第一次投料

烧成系统耐火材料烘烤结束后，如确证没有必要熄火进行内部检查，一般可以进行投料运转，操作时要较快地稳定燃烧，挂好窑皮，提高产量，经验表明，窑外分解窑产量过低反而易出工艺故障，产量高时有利于稳定操作，故应力争稳定地突破“操作死区”，在初次点火投料后3—5天后基本上达到正常生产。

（一）、投料准备

1、确认检查门，人孔门，清扫孔等全部关闭密封。

2、确认各级旋风筒锥部清吹的压缩空气管路畅通。

3、进行系统各部位温度检查，投料前1小时内做预热器投球试验，确认系统畅通.

4、将预热器所有翻板阀放下，并调整好配重，确认各翻板阀灵活自如。

5、确认系统所有机电设备，各种计测仪表能正常连续工作。

6、核实煤粉仓中的煤粉，均化库中生料能满足生产初期的要求储量。

7、原料粉磨与废气处理，生料均化与入库等其他相关工序应做好随时负荷运行的准备，通讯联络畅通。

8、准备好各种清料、检修，安全防护等设施和设备，保证能随时取用。

9、岗位人员已安排到位，并已划分职责，安排轮班。

(二)投料条件

1、系统烘烤按要求完成。

2、窑尾温度到0℃或最下一级旋风筒出口温度达℃，预热器出口温度达℃左右。

3、准备工作就绪。

(三)投料操作

1、通知相关部门做好准备。

2、启动窑头冷却机及熟料输送设备，启动窑尾废气处理。

3、停止窑慢转，通知现场脱开盘车离合器，启动窑主马达组。

4、调整窑尾EP风机档板，将进口压力控制在-0.5—-1Kpa。

5、启动窑喂料组，喂料量以满负荷的30％进行喂料，同时调整高温风机速度和挡板，调整窑尾EP风机控制预热器出口负压在-1.0Kpa—1.3Kpa左右，同时增加窑头喂煤至窑喂料量12%左右，窑速设定在0.5—0.6rpm。

6、控制预热器出口CO含量，调节喂煤量，使窑尾温度在℃—℃，预热器出口温度在℃以内。

7、投料后，将冷却机风量增加，一段控制在额定风量的50％，二段控制在30%左右，三段控制在15%左右，一段料层厚度控制在—mm。

8、调节窑头EP风机的档板，使窑头负压在-20—-30Pa左右。

9、根据窑尾NOx，窑系统及窑尾温度的变化，调节风、煤、料及窑速，并逐渐增加喂料量，最终将SP窑稳定在喂料量为满负荷的30-35％，窑速在1.0-1.2rpm　　，稳定运行。

10、鉴于新建窑第一次投料，冷却机和三次风管的烘烤不能过快，设备也需要磨合，SP窑运转的时间控制在72小时，且加料操作可按以下喂料曲线操作：

喂料量（%）

80

60

-25%25-30%

-22%

70小时

(四)加料、投炉操作

冷却机及三次风管烘烤结束后，可投入分解炉的运行，逐渐增加窑喂料，注意风、煤、料和窑速间的配合，保证出窑熟料的质量合格，具体操作按在线分解炉和离线分解炉叙述如下：

1、在线分解炉。

国内在线分解炉有DD炉，TDF炉，NST-1管道喷腾炉等，具体操作大致相同。

⑴SP窑喂料量最大时，窑速在1.0-1.2rpm，稳定运行后，控制预热器出口O2和CO的含量，将高温风机拉风加大，三次风挡板开至10-15％，启动分解炉喂煤，加大喂料量，根据分解炉出口温度调节喂煤量，将分解炉出口温度控制在-℃，适当加大冷却机风机的风量，调整冷却机篦速。

⑵根据窑内的煅烧情况，逐渐增加窑喂煤量，同时注意窑速、喂煤量和通风的配合，随着系统抽风的增加，将三次风挡板开度逐渐加大。

⑶按加料曲线逐渐增加喂料量至满负荷，窑速到设计满负荷窑速，窑炉喂煤比例最佳为40：60左右，冷却机风量调整至设计风量，三次风挡板开至35-40％。

2、离线分解炉。

国内在使用的离线分解炉主要有史密斯喷腾炉，日本三菱MFC沸腾炉。

⑴史密斯喷腾炉。

SP窑以满负荷25％喂料量，窑速1.0-1.2rpm稳定运行后，分解炉出口温度烘至℃，可进行投炉操作。

增加喂料量为满负荷喂料的65％左右，加大炉列高温风机拉风，转速为满负荷的65％左右，同时调整窑尾EP风机使高温风机出口负压在-Pa以上，调整窑炉两列分料档板比例在35：65，窑列最低一级旋风筒下转换阀转至炉列，迅速增加分解炉喂煤至设计能力的60％，稳定分解炉出口在℃左右，同时适当增加冷却机风量，一段风量加至满负荷时的90％，二、三段加至45％左右。

根据窑内煅烧情况，逐渐增加窑头喂煤，注意风、煤、料、窑速的配合，随着系统抽风和喂料的增加，适当增加冷却机篦速和冷却风机风量。

按加料曲线逐渐加料至满负荷，窑速加至满负荷窑速，窑炉喂煤比例40：60，窑炉喂料比例30：70，冷却机风量加至最佳风量。

喂料量（%）%

%

60

%

%25%

h90hhh时间

二、计划检修后投料

(一)投料准备

计划停窑检修后，系统已作常规检查，已进行各系统联动试车，并已按升温曲线进行升温，准备工作已基本就绪，具体细节可参考新建窑第一次投料准备工作。

(二)投料条件

1、系统已按升温曲线升温至窑尾温度0℃或最下一级旋风筒出口温度达℃。

2、准备工作就绪。

(三)投料、加料及投炉操作

投料、加料及投炉细节步骤与新建窑第一次投料、加料及投炉相同。但无需烘烤冷却机及三次风管，故不必按加料曲线操作。投料后，窑工况稳定，熟料质量合格，即可进行加料和投炉操作。

三、临时停窑后投料操作

因临时停窑为处理某一故障，故只需确认该故障已排除，系统已作停窑常规工艺检查，并无异常，即可进行投料操作。

(一)临时停窑在三个小时以内或窑内留煤保温，投料时窑、炉同时运行，以60-65％喂料量进行投料，迅速将高温风机拉风加至65％左右，迅速增加窑、炉喂煤和冷却机风量，迅速提高分解炉至-℃，窑尾温度升至-℃，尽快稳定窑况，并逐渐加窑速和喂料量，投料过程结束后，各控制和调整参数与投炉操作后相近。

此时操作时动作要迅速，但喂料量及窑速不可增加太快，防止窑内窜料，调整应视窑内热工制度而定，随着窑速的增加，冷却机速度和风量要跟上，要避免冷却机压死和提供足够的二、三次风。

(二)临时停窑时间较长或窑内未保温，可先按临时停窑升温操作升温，到具备投料条件时可进行投料操作，具体步骤与计划停窑投料步骤相同。