崔海兵
(烏蘭察布中聯(lián)水泥有限公司,內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012400)
我公司2號2500t/d 生產(chǎn)線窯尾采用雙系列五級旋風預熱器和 TDF 型分解爐,回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為 Φ4m×60m,篦冷機型號為TC1164,有效冷卻面積為62m2。該線在運行期間曾多次出現(xiàn)篦冷機堆雪人現(xiàn)象,嚴重影響窯系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。 本文以 2013年5月17日發(fā)生的堆雪人事故為例,介紹雪人形成的原因及調(diào)整措施。
1 雪人清理方法
雪人堆積的部位主要集中在篦冷機第五排篦板后的北側(cè),主要由大量的飛砂細粉料黏結(jié)而成,組成的物料黏散,不易被吹走,雪人呈墨綠色,中間夾雜大量的黑色斑點,較疏松。
現(xiàn)場崗位利用英國進口設備 Cardox 清堵系統(tǒng)爆破后, 再用打磚機清理雪人, 處理過程不用止火。Cardox 清堵系統(tǒng)主要包括:一個高強度可重復使用裝有液態(tài) CO2的爆破筒、加熱器、安全墊片和卡槽等部件。使用時將灌裝好液態(tài) CO2的爆破筒安裝在篦冷機清堵部位預留的卡槽上(根據(jù)雪人的聚集部位靈活在篦冷機殼體上開孔預留卡槽), 然后利用 36mV 的微電壓啟動加熱器,在毫秒的時間內(nèi)液態(tài) CO2被加熱成氣體, 體積膨脹約 600 倍, 當壓力達到 275.8MPa 時CO2氣體沖破安全墊片,引發(fā)氣體爆破,其工作原理示意見圖 1。
該處理方法避免了員工直接進入篦冷機內(nèi)處理的作業(yè)風險,同時也降低了勞動強度。 但雪人堆積嚴重時在線處理困難,曾多次導致止料停窯處理。 即使可以實現(xiàn)在線處理,堆雪人事故依然會給生產(chǎn)的穩(wěn)定運行帶來很大的負面影響。
2 雪人形成的原因分析及調(diào)整措施
1)從 5月17日堆雪人前熟料的配料方案來看,熟料三率值較為穩(wěn)定,配料方案適宜。 熟料的化學成分及率值見表1。
從表1可以看出,熟料及雪人樣中的有害成分含量較小,對窯系統(tǒng)煅燒及其液相的性質(zhì)基本沒有太大的影響,液相量 L1450℃=27.3%。 但為了在堆雪人期間進一步抑制飛砂料的形成,根據(jù)工況對配料方案進行了調(diào)整,適當降低硅率、提高鋁率,在提高液相量的同時使熟料燒結(jié)范圍變寬。
2)對熟料巖相結(jié)構(gòu)進行分析,熟料液相適中,中間相數(shù)量適宜,但 A 礦和 B 礦的晶體結(jié)構(gòu)不好,主要表現(xiàn)為 A 礦晶體尺寸偏小, 包裹物較多,B 礦多呈麻面狀。這可能是由于煤灰沉降不均勻,煅燒速度較快,熟料冷卻較差所導致的。 為此,操作上采取了在穩(wěn)定頭煤比例、 保證煅燒質(zhì)量的前提下適當減少頭煤用量,開大燃燒器外風,使火點后移和適當抬高燃燒器等嘗試性的調(diào)整,盡可能地降低尾溫、提高二次風溫。
3)經(jīng)過以上調(diào)整,窯況有所好轉(zhuǎn),飛砂料明顯減少,雪人長勢有所緩減,但依舊堆積。對篦冷機進行現(xiàn)場排查后,發(fā)現(xiàn)一室南、北兩側(cè)充氣梁用風不匹配,南側(cè)充氣梁由并聯(lián)的兩臺風量為 51000m3/h 的 7M 和9M 風機供風, 北側(cè)充氣梁由一臺風量為 51 000m3/h的 8M 風機供風,南側(cè)風量偏大,使南側(cè)的物料被吹起,細粉料向北側(cè)沉降,南側(cè)的大塊熟料造成短路風,這是造成雪人頻繁在北側(cè)堆積的原因之一?,F(xiàn)場對用風進行調(diào)整,將南側(cè)并聯(lián)的 7M 風機閥門關(guān)掉后一段壓力明顯增加,電流升高。
4)在止料徹底清除雪人根部時,發(fā)現(xiàn)一風室北側(cè)空氣梁進風管檢查端蓋掉落,形成短路風(相當于北側(cè)空氣梁的風全部進入風室), 隨即對一風室的漏風點進行了補焊和密閉堵漏。
3 效果及預防措施
處理完畢后于 5 月 19 日 20:10 開始投料運行,此后未再出現(xiàn)堆雪人現(xiàn)象。 隨著窯況的逐漸好轉(zhuǎn),5月 20 日窯投料量由 155t/h 恢復至 165t/h, 熟料質(zhì)量穩(wěn)定合格。
為避免再次發(fā)生堆雪人事故,采取了以下預防措施:
1)每次停車均對篦冷機進行漏風檢查,及時補焊和堵漏,消除短路風;
2)要按設計要求及工況合理調(diào)整篦冷機的用風,確保風量和風壓匹配;
3)從源頭控制物料中的有害成分,尤其是石灰石礦山高鎂石一定要合理搭配, 嚴格控制熟料中 MgO含量<2.5%,避免液相的表面張力降低影響熟料結(jié)粒,抑制飛砂;
4)在篦冷機頭部安裝自制電液推桿盒式推雪人裝置,一旦出現(xiàn)雪人堆積,從根部及時清除,抑制雪人長大。
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