技術(shù) | 一起熟料黃心事故的原因分析
引言
某公司3200t/d熟料生產(chǎn)線2019年12月底正常生產(chǎn),熟料質(zhì)量良好。2019年12月31日~2020年1月2日,熟料強(qiáng)度監(jiān)測連續(xù)3天低于正常值3~4 MPa;熟料外觀光澤很弱;敲開熟料,其內(nèi)部呈現(xiàn)黃心料(見圖1)。本文對本次熟料黃心事故的原因進(jìn)行分析。
圖1 熟料內(nèi)部發(fā)黃
2019年12月26日,燒成系統(tǒng)檢修后點火生產(chǎn),一切正常。12月31日1月2日連續(xù)3天檢測強(qiáng)度均下降3~4 MPa,熟料外觀無光澤,內(nèi)部黃心,有的致密,有的疏松(見圖1)。
致密性黃心料外殼的顏色與正常熟料相似,結(jié)粒較大,砸開熟料球,核心呈大小不等的黃心,它是在還原氣氛或煤粉直接還原作用下,氧化鐵還原致使熟料顏色發(fā)黃,當(dāng)冷卻時,熟料表層因再氧化而發(fā)黑。疏松性黃心料后期強(qiáng)度明顯降低,它是在窯頭溫度低、窯尾存在還原氣氛下產(chǎn)生的。
由此看來,該公司出現(xiàn)熟料黃心事故,是窯內(nèi)存在還原氣氛造成的。窯內(nèi)存在還原氣氛,一般來講,有如下原因:(1)風(fēng)、煤、料配合不好(包括生料喂料量大、煤粉用量大、各種原因?qū)е碌挠蔑L(fēng)不足);(2)燃燒器位置調(diào)整不當(dāng);(3)煤的燃燒性變差;(4)入窯生料質(zhì)量變化(比如Fe2O3含量突然增加得多,硫堿比過高引而結(jié)皮、結(jié)圈致使通風(fēng)不良);(5)煤粉充分燃燒的條件變差(比如冷卻機(jī)控制不當(dāng)造成二次風(fēng)溫過低,燃燒器噴嘴變形等)。
12月26日~30日,燒成系統(tǒng)一切正常,熟料質(zhì)量無異常。12月31日,突發(fā)熟料黃心事故。據(jù)此,可排除以上前4個原因,我們把問題查找的落腳點放在煤粉充分燃燒條件變差上。
查看二次風(fēng)溫,不算過低;觀看窯內(nèi)火焰,發(fā)現(xiàn)火焰形狀不規(guī)則,火力剛度不夠,發(fā)散無力;外風(fēng)使用壓力70kPa,內(nèi)風(fēng)使用壓力32kPa,通過多次調(diào)節(jié)內(nèi)外用風(fēng)比例, 火焰形狀、剛度無明顯變化。
查看燃燒器運行記錄:2019年12月14日03∶20,羅茨風(fēng)機(jī)2602變頻器損壞,更換備用2653羅茨風(fēng)機(jī)使用約16h;12月21日停窯發(fā)現(xiàn)外風(fēng)噴嘴有一個孔堵塞,已經(jīng)清理;12月26日點火運行正常;12月31日發(fā)現(xiàn)熟料強(qiáng)度突然降低。
據(jù)此,我們推斷燃燒器存在故障,于是停窯對燃燒器進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)4個煤管外風(fēng)噴嘴堵塞(見圖2)。4個噴嘴堵塞,外風(fēng)卷吸二次風(fēng)的能力變?nèi)酰€(wěn)固火焰形狀能力變差,煤粉不充分燃燒引發(fā)窯內(nèi)還原氣氛。
圖2 外風(fēng)噴嘴堵塞
(1)清理燃燒器外風(fēng)噴嘴。清理時,發(fā)現(xiàn)煤管外風(fēng)進(jìn)口管道附著有較多消音棉。
(2)根除外風(fēng)噴嘴被堵的起因。拆解2653羅茨風(fēng)機(jī),發(fā)現(xiàn)其出口消音部位沒有鋼絲篩網(wǎng),內(nèi)部消音棉已經(jīng)不在。我們將羅茨風(fēng)機(jī)出風(fēng)口消音器結(jié)構(gòu)改成鋼管直連外部包裹消音棉。
清理燃燒器外風(fēng)噴嘴改進(jìn)消音器結(jié)構(gòu)后再次點火升溫,火焰不散,剛度有力,熟料強(qiáng)度恢復(fù)正常,熟料無黃心。熟料黃心,根本原因在于窯內(nèi)的還原氣氛濃,引發(fā)還原氣氛的原因很多,關(guān)鍵在于能否根據(jù)生產(chǎn)實際,認(rèn)真分析,逐一排查,找準(zhǔn)原因,盡快排出,以便少走彎路,減少不必要的損失。
取消羅茨風(fēng)機(jī)出口消音棉后,噪音雖然通過外包消音棉有所緩解,但不夠理想。考察其他單位處理方案后,我們計劃在設(shè)備檢修時把消音棉更換為帶棕網(wǎng)的消聲結(jié)構(gòu)。
作者:駱科吉,禹元,李禮,駱彬,吳建虎
來源:《四川省仁壽縣汪洋建寶水泥有限公司》
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