生料磨長時(shí)間停車對入窯生料質(zhì)量的影響及對策

錢秋楓

邯鄲金隅太行水泥有限責(zé)任公司，河北 邯鄲 056200

生料磨長時(shí)間停車對入窯生料質(zhì)量的影響及對策

錢秋楓

邯鄲金隅太行水泥有限責(zé)任公司，河北 邯鄲 056200

生產(chǎn)中，生料磨定檢或是故障停車時(shí)間超過10 h，入窯生料LSF就會(huì)出現(xiàn)明顯升高，從而導(dǎo)致熟料KH出現(xiàn)較大波動(dòng)。對于有計(jì)劃的長時(shí)間停磨，控制生料細(xì)度和均化庫料位，停磨前有計(jì)劃地調(diào)整出磨生料率值，能有效地減少長時(shí)間停磨對入窯生料及熟料質(zhì)量產(chǎn)生的影響；對于設(shè)備異常臨時(shí)停磨的情況，就要根據(jù)均化庫的工作原理，延長換區(qū)時(shí)間，同時(shí)加開庫底備用風(fēng)機(jī)增強(qiáng)庫內(nèi)攪拌氣流，延緩入窯生料LSF、IM的增長，同時(shí)，還得采取固定下料區(qū)間的方式使開磨后調(diào)整的低LSF生料盡快出庫。

生料磨 停車 生料質(zhì)量

0 引言

本公司2010年10月投產(chǎn)一條4 500 t/d水泥生產(chǎn)線，設(shè)備配置為： TRMR53.4輥式生料磨；Ф22.5mNGF型重力充氣攪拌式均化庫，庫高43 m，儲(chǔ)存量20 000 t，儲(chǔ)存期2.5 d，庫底卸料系統(tǒng)流量最大450 t/h；Φ4.8 m×74 m雙列旋風(fēng)預(yù)熱器帶分解爐回轉(zhuǎn)窯。生產(chǎn)中，我們發(fā)現(xiàn)生料磨定檢或是故障停車時(shí)間超過10 h，入窯生料LSF就會(huì)出現(xiàn)明顯升高，從而導(dǎo)致熟料KH出現(xiàn)較大波動(dòng)。本文就此現(xiàn)象之原因進(jìn)行分析，并介紹應(yīng)對措施。

1 現(xiàn)象描述

生料磨幾次停磨前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 生料磨幾次停磨前后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)

表1中所列為五組停磨時(shí)生、熟料檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，隨著停磨時(shí)間的延長，總趨勢為熟料飽和比和鋁率逐漸上升，硅率下降。本公司熟料KH控制中線為0.920±0.020，在停磨超過10 h后，熟料接近甚至超過上限。

其中，數(shù)據(jù)中序號(hào)3時(shí)段在停磨期間，熟料三率值較平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)明顯波動(dòng)，而序號(hào)5時(shí)段，熟料飽和比在短時(shí)間內(nèi)已大幅上漲。通過對比發(fā)現(xiàn)，在出磨生料細(xì)度較低，停磨時(shí)均化庫料位較高時(shí)，入窯值波動(dòng)較小。而生料細(xì)度粗且均化庫料位較低時(shí)，入窯值在短時(shí)間內(nèi)增幅較大，對熟料質(zhì)量產(chǎn)生明顯影響。

推斷，細(xì)度和均化庫料位對停磨后的入窯值變化產(chǎn)生影響。細(xì)度包括篩余，也包括不同粒度的分布，通過對正常入窯生料和停磨10 h后的入窯生料進(jìn)行激光粒度分析，來觀察生料粒徑分布，從而查找產(chǎn)生離析的根源。粒度分析結(jié)果見圖1、圖2。

圖1 生料磨正常生產(chǎn)時(shí)的入窯生料粒度分析結(jié)果

對比圖1、圖2、可知，停磨10 h后，入窯生料中粒徑大于等于65μm以上的粒子明顯減少，而小于32 μm的粒子明顯增多。物料微分分布變化明顯，平均粒徑和中位徑明顯變小，粒度分布范圍變窄。

2 原因分析

本廠原材料采用石灰石、砂巖、轉(zhuǎn)爐渣和爐渣四組分配料。由表2可知，石灰石為鈣質(zhì)原料，砂巖為硅質(zhì)原料，轉(zhuǎn)爐渣為鐵質(zhì)校正材料，爐渣為鋁質(zhì)校正材料。本廠石灰石為礦山自采，砂巖為外購，兩種物料破碎后分別進(jìn)行預(yù)均化，成分和粒度相對穩(wěn)定。轉(zhuǎn)爐渣為冶煉鋼鐵時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，爐渣為電廠爐渣。為了驗(yàn)證不同物料的易磨性，控制0.08 mm篩余18%的情況下，四種物料的粉磨時(shí)間見表3。

由表3可知，配料組分中不同原材料易磨性存在差異，提供鈣質(zhì)成分的石灰石與提供鋁質(zhì)成分的爐渣易磨性相對較好，經(jīng)過立磨粉磨、選粉收塵后，不同成分的出磨物料粒徑不同，長時(shí)間停磨時(shí)生料庫處于靜止?fàn)顟B(tài)，粒徑較小的鈣、鋁粒子開始滲透，產(chǎn)生離析，致使出庫生料成分發(fā)生變化，通過公式計(jì)算可知，LSF增高，SM下降，IM增高，與停磨后入窯生料率值的變化方向一致。

表2 原材料成分 %

3 采取的措施

（1）控制出磨生料0.08 mm篩余18%以內(nèi)，0.2 mm篩余1.0%以內(nèi)。并盡量保持高料位時(shí)停車。

（2）停磨前，根據(jù)庫料位及預(yù)計(jì)停車時(shí)間，提前降低出磨生料LSF，提SM降IM，盡量延緩并減小停磨對入窯料的影響。

表3 四種物料的粉磨時(shí)間

4 效果

圖2 停磨10 h后入窯生料粒度分析結(jié)果

2014年設(shè)備大修，預(yù)計(jì)停磨32 h。為了穩(wěn)定停磨后的入窯值，停磨前保持42 m滿庫，同時(shí)下調(diào)生料細(xì)度，控制0.08 mm篩余18%，0.2 mm篩余1.0%以內(nèi)。并于停磨前四個(gè)班開始緩慢降低LSF、IM，提升SM，使熟料KH保持在中下限0.910附近。停磨前8 h再次下調(diào)出磨生料LSF控制指標(biāo)。具體見表4。通過一系列的措施，本次停磨32 h，雖然熟料三率值變化趨勢同于以往，但是幅度變小，且時(shí)間延遲，32 h停磨沒有造成熟料大幅波動(dòng)。

表4 停磨前的生產(chǎn)控制

5 臨時(shí)停磨時(shí)的應(yīng)對措施

控制生料細(xì)度和均化庫料位，停磨前有計(jì)劃地調(diào)整出磨生料率值，能有效地減少長時(shí)間停磨對入窯生料及熟料產(chǎn)生的影響。但是，實(shí)際生產(chǎn)中，設(shè)備異常臨時(shí)停磨的情況時(shí)有發(fā)生，如何減緩?fù)话l(fā)事件對生產(chǎn)的影響，是必須面對的課題。

首先，從NGF型重力充氣攪拌式均化庫的工作原理入手，入窯生料經(jīng)提升機(jī)至均化庫頂，由庫頂下料分配器分配后，通過八個(gè)長短不一、環(huán)型分布的斜槽喂入庫中。庫底板有一錐形中心混合室，分為八個(gè)充氣區(qū)；錐體與庫壁形成的區(qū)域稱為外環(huán)區(qū)，中心混合室內(nèi)稱為內(nèi)環(huán)區(qū)。卸料時(shí)，羅茨風(fēng)機(jī)向庫底內(nèi)外環(huán)分區(qū)輪流循環(huán)充氣，使生料從外環(huán)區(qū)進(jìn)入中心混合室的內(nèi)環(huán)區(qū)，再由中心室卸入庫底卸料裝置。在整個(gè)均化過程中，生料進(jìn)入庫內(nèi)，以層的形式均勻平鋪在庫內(nèi)。中心混合室輪流循環(huán)充氣進(jìn)料時(shí)，外環(huán)區(qū)錐體孔洞上方依次出現(xiàn)多個(gè)漏斗凹陷，漏斗沿徑向排成一列，隨充氣角度的變換而旋轉(zhuǎn)，庫底生料產(chǎn)生第一次徑向混合。生料進(jìn)入中心混合室后，在減壓錐的減壓作用下，經(jīng)混合室內(nèi)充氣氣流攪拌，使得生料在內(nèi)環(huán)區(qū)進(jìn)行又一次充分的氣力混合。經(jīng)過均化的生料，由庫底溢流管卸出，完成生料的均化全過程。

本公司生料均化庫庫底分為8區(qū)，出廠設(shè)計(jì)為每7 min轉(zhuǎn)換一區(qū)。由于每區(qū)變換時(shí)間較短，均化庫高42 m，庫內(nèi)徑向混合的漏斗凹陷未形成貫通，長時(shí)間停磨時(shí)，致使上層物料呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，逐漸形成小粒徑物料的滲透，最終導(dǎo)致庫內(nèi)物料產(chǎn)生離析，引起出庫生料成分波動(dòng)。

基于以上原理，我們延長換區(qū)時(shí)間，由7 min改為15 min，同時(shí)加開庫底備用風(fēng)機(jī)增強(qiáng)庫內(nèi)攪拌氣流，延緩入窯生料LSF、IM的增長，取得了一定效果。但是隨著停磨時(shí)間的延長，出庫生料在開磨以后延續(xù)幾個(gè)小時(shí)LSF、IM居高不下，即使調(diào)低出磨生料LSF、IM，亦不能與LSF增高的出庫料形成混合，盡快扭轉(zhuǎn)入窯料持續(xù)偏高的局面。

為了使開磨后調(diào)整的低LSF生料盡快出庫，我們采取了固定下料區(qū)間的方式，使庫內(nèi)生料形成貫通漏斗流，不僅調(diào)整到位極快，而且通過有效的多層面切割，物料均化效果短時(shí)間內(nèi)得以體現(xiàn)。由此，我們推廣至停磨后，立刻固定下料區(qū)間，不僅在庫內(nèi)形成貫穿漏斗凹陷，減小了物料離析的作用，同時(shí)開磨后3 h內(nèi)仍固定下料區(qū)間，使物料在短時(shí)間內(nèi)調(diào)整均化，有效地減緩了停磨對入窯生料的影響。

6 結(jié)束語

生產(chǎn)中，生料磨定檢或是故障停車時(shí)間超過10 h，入窯生料LSF就會(huì)出現(xiàn)明顯升高，從而導(dǎo)致熟料KH出現(xiàn)較大波動(dòng)。對于有計(jì)劃的長時(shí)間停磨，可控制生料細(xì)度和均化庫料位，停磨前有計(jì)劃地調(diào)整出磨生料率值，能有效地減少長時(shí)間停磨對入窯生料及熟料產(chǎn)生的影響；對于設(shè)備異常臨時(shí)停磨的情況，就要根據(jù)均化庫的工作原理，延長換區(qū)時(shí)間，同時(shí)加開庫底備用風(fēng)機(jī)增強(qiáng)庫內(nèi)攪拌氣流的辦法，延緩入窯生料LSF、IM的增長，同時(shí)，還得采取固定下料區(qū)間的方式使開磨后調(diào)整的低LSF生料盡快出庫。

TQ172.632

B

1008-0473(2015)02-0051-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.02.015

2014-12-15）