燒成帶

燒成帶

燒成帶溫度是影響水泥熟料質量產量的關鍵因素,而影響燒成帶溫度的因素很多,例如窯尾溫度、餵煤量、煤的熱值、窯頭溫度、一次風量、三次風溫、筒體表面散熱、出窯熟料溫度、生料餵料量、入窯物料溫度等等。

簡介

在水泥工業中,熟料的生成是液相燒結。以化學反應的觀點看,在其他條件都相同時,越高的反應溫度和越長的反應時間,就能得到較高的生成率;同理相同的合成率,溫度越高,反應時間越短。需要說明的是根據菲克定律,高溫對固相反應的擴散也有很大影響。現代新型乾法水泥生產追求的是優質、高產、低消耗,即較高的反應程度,最低的時間消耗,從而有最高的產量,因此在得到相同含量時,追求更少的反應時間成為必然,這就需要有較高的反應溫度。

燒成帶溫度是影響水泥熟料質量產量的關鍵因素,因此如何控制燒成帶溫度、比較燒成帶溫度、監測燒成帶溫度是水泥生產必須考慮的問題。

燒成帶溫度因素分析

1、窯尾煙氣溫度

影響燒成帶溫度的因素很多,相互之間耦合性很強,因此單獨分析某一因素的影響十分困難,以下討論都是假定其他條件相同,變化的只有單一因素。窯尾煙氣溫度是燒成帶溫度向外輸出的重要表征,也是分解爐內碳酸鹽分解的重要熱源。

燒成帶溫度隨窯尾溫度的升高而降低,其原因在於假定其他條件不變,即總熱量一定,出窯尾廢氣的溫度越高,帶走的熱量就越多,燒成帶溫度也會隨之降低。但實際生產並非其他條件不變,例如隨著窯尾溫度的升高,分解爐內生料的分解率可能會提高,這時入窯物料的的溫度有可能增加。

當入窯物料溫度升高時,燒成帶溫度有明顯的上升。

2、窯頭餵煤量

窯頭的餵煤量是提供窯內熱源的主要方式,窯頭餵煤量的多少直接影響窯內燒成帶溫度,但是有時增加餵煤量,燒成帶溫度並不一定增加,原因是煤粉是否完全燃燒,窯內通風是否變大等都會抵消增加餵煤量的效果。在合適的通風條件下,整個窯系統用煤量是一定的,只是窯頭與分解爐的分配比例有所不同。

窯頭餵煤所占比例越大燒成帶溫度越高,這是緣於我們假定其他條件都相同,但實際生產中,隨著窯頭餵煤量的增加窯尾溫度會隨著增加,尤其是調節窯內用風量時。隨著窯尾溫度的升高,窯頭餵煤量的效果逐漸在削弱。因此在增加窯頭餵煤量以提高燒成帶溫度時,應注意窯尾溫度的升高和監控煙氣中CO的含量。

3、煤的熱值

煤的發熱量是過程控制的重要內容,其在進廠時就開始監控,因此對煤的發熱量應該有較好的控制,但是隨著能源價格的不斷上漲,煤的品質難免出現波動,尤其是煤的水分。因此做好原煤的均化,可以避免操作中的不可預測性,煤粉熱值的大起大落不僅對於燒成帶溫度有重要的影響,而且會伴隨熟料質量的波動。此外揮發分含量的變化值得注意,揮發分的變化可能不會影響熱值,但是由於火焰長度的變化,造成火焰溫度的不集中,從而造成燒成帶溫度的下降。因此均化除了對原煤熱值有利外,對煤粉的揮發分穩定也十分有利。實際生產過程中,由於計量秤的誤差、煤粉細度、水分的變化都會造成化學不完全燃燒和機械不完全燃燒。

因此精確計量,控制好煤粉細度、水分與控制煤的熱值一樣重要。

4、窯頭溫度

窯頭溫度包括四部分:a出窯熟料溫度;b二次風溫;c三次風溫;d一次風溫。四者對燒成帶的溫度影響各有不同。出窯熟料溫度是熟料帶走熱量多少的表征,二次風溫和三次風溫是冷卻熟料時的風溫,兩者之間存在相關性。隨著出窯熟料溫度的增加,二次風溫和三次風溫可能會升高,假定二次風溫和三次風溫恆定。

隨著燒成帶溫度的增加,出窯熟料溫度隨之增加,兩者之間有近似直線關係,但是增加的幅度很小,說明出窯熟料溫度受到燒成帶溫度影響很小。實際生產過程中,正常運轉的窯系統,出窯熟料溫度基本恆定在1300℃,但是二次風溫與三次風溫卻經常隨熟料粒度、冷卻風量的變化而變化,而且二次風與三次風有一個風量分配的問題。二次風與三次風既可同時升溫,又可以只有一個升高,在二次風量較大時,窯尾溫度也會增加。

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