分析篦冷机堆雪人的原因与预防策略探究.pdf
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1、SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯工 业 与 技 术 2023 NO.18 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯分析篦冷机堆雪人的原因与预防策略探究李洪凡(华润水泥(南宁)有限公司 广西南宁 530022)摘要:分析篦冷机运行问题,要从多角度出发。篦冷机故障主要为人为因素、设备因素等。其中,篦冷机“堆雪人”故障是一种形象性称呼,篦冷机在运转时若没有及时将细料、熟料推走,就会出现废料堆积越高,且形状如雪人般的余料。严重时,甚至可堵塞窑口。若忽视篦冷机堆雪人的原因,就会使耐热钢护铁报废,还会影响窑口的热工制度与通风,出现一系列的恶性
2、循环。关键词:篦冷机 堆雪人 回转窑 熟料中图分类号:TD44文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)18-0112-04Exploration of the Causes and Prevention Strategies of Building Snowmen in the Grate CoolerLI Hongfan(China Resources Cement(Nanning)Co.,Ltd.,Nanning,Guangxi Zhuang Autonomous Region,530022 China)Abstract:To analyze the operation p
3、roblems of the grate cooler,it is necessary to start from multiple perspectives.The failure of the grate cooler is mainly caused by human factors and equipment factors.Among them,the building snowmen failure of the grate cooler is a figurative name.If the grate cooler does not push away the fine mat
4、erial and clinker in time during operation,there will be a higher accumulation of waste and residues shaped like snowmen.In serious cases,the kiln mouth may even be blocked.If the reason for making snowmen in the grate cooler is ignored,the heat-resistant steel protective iron will be scrapped,the t
5、hermal system and ventilation at the kiln entrance will also be affected,and a series of vicious cycles will occur.Key Words:Grate cooler;Make a snowman;Rotary kiln;Clinker篦冷机是水泥生产的重要设备,篦冷机在运转过程中,堆雪人故障较为常见。以某型号篦冷机为例,该型号篦冷机在运转时,出现频繁、连续性堆雪人事故,每月发生12起。堆雪人成型后,废料处理较为困难。解决方案为停止生产,完成检修,最长处理堆雪人时间可达2436 h,对生
6、产影响较大。堆雪人主要以预防为主,如对操作、配料、机械、人工等进行处理,规避篦冷机在运转中出现的各项问题。1 篦冷机结构与窑配合位置作为水泥厂的重要生产设备,篦冷机可以对水泥的熟料进行冷却输送。同时,还可以为关键的回窑炉与分解炉等提供热空气。篦冷机熟料在进入机体后,可以在篦冷机的篦板上铺一定厚度的料层。篦冷机鼓入冷空气,使熟料温度得以下降,在数分钟内熟料温度可由1 400 下降至100 以下,降热效率较高。篦冷机的冷却机制分为“回转式”“振动式”“推动式”3种,DOI:10.16661/ki.1672-3791.2303-5042-7378作者简介:李洪凡(1977),男,本科,工程师,研究方
7、向为大型矿用设备管理。112SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.18 工 业 与 技 术科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION而回转式、振动式已被淘汰,推动式篦冷机可以完成熟料的有效推动。精准控制温度,实现高效冷却。篦冷机在运行时,需要与窑中心线保持匹配。窑筒体深入篦冷机的冷却机内,就可以使熟料精准地落入活动篦板上1。以某篦冷机为例,某篦冷机分为4个进气室,分别采用中、低压风机配比。在篦冷机的篦板上,可各安装盲板,避免出窑的熟料颗粒落入篦床两侧,导致冷却功率降低。为了防止两侧气流过大,篦板可以使用网板配比形式,透气
8、均匀。例如:篦冷机的一室、二室可以使用长条形篦板,而三、四进气室则可以使用圆孔型篦板。2 “红河”形成原因分析红河形成的原因,是熟料在篦冷机冷却时,随篦床不断向前推动,熟料覆盖于篦床上。而冷风经过后,熟料就会实现逐步冷却。在原理分析中,不会出现红河问题。但若熟料燃烧不充分,出现黏结现象,就会使阻力变大,透过风量较少。因此,篦冷机的冷却效率下降,出现红河问题。篦冷机红河与气流、气体、阻力系数等密切关联,最显著的案例便是冷风透过熟料层后,因彼此之间的热交换差异,产生化学作用。将高温熟料热量传递给冷风,而冷风自然温度升高,气体体积增大,透过料层的气流速度也会相应增加2。以平方差为计算标准,可以得知气
9、体在透过料层阻力后,气体容量随温度增加而减小。反之,当气体穿过温度较低的熟料时,其温度不会有较多的变化,阻力也较低。气量透过越多,熟料的温度越低。熟料在篦冷机内,随着篦板的推动移动。篦冷机的横截面在中端与后端,料层之间的温差依然较大,此部位的熟料冷却效果有差异。熟料在窑内燃烧时,要考虑离心力作用。大部分的熟料会产生离析,如大颗粒会集中于中间,而细小颗粒则集中于两边。当熟料从窑口落至篦床时,大颗粒因离心力作用,自然会集中于一侧,而细小颗粒则散落于另一侧,中间则为过渡部分。过渡部分分界明显,包含中部颗粒。窑体速度较快,且熟料较多时,熟料颗粒集中一侧现象较为明显,会随篦床推动覆盖整个床体。在推动时,
10、层级颗粒配比有所变化,但纵向分析变化差异不大。从篦冷机的进料口至出料口,使细颗粒堆积,冷风透过阻力较大。因此,其料层表面出现“红河”即高温红色3,而内部则呈现黑色。随着后续篦板不断推动,熟料颗粒之间的温差增大,红河现象加剧。3 篦冷机熟料与操作对“堆雪人”问题影响3.1 熟料影响熟料对“堆雪人”影响较大,在分析篦冷机“堆雪人”问题时,与熟料相关的问题特别恶劣。例如:熟料出现混合现象,会导致篦冷机红料较多。操作人员为了达到降温优势,将冷却机马力开足,但窑头环境较差,熟料转化过程问题较多,操作困难。例如:窑内经常出现“塌料”或“慢窑”等问题,这会导致篦冷机的降热效率下降,通风不顺。篦冷机若二次空气
11、入量不足,也会使煤粉缺乏燃烧氧气,使煤粉燃烧不充分。熟料在窑内翻滚,翻滚过程中很容易在表面加入细煤粉,导致熟料在进入篦冷机后,熟料表面温度依然较高,且大多数为无焰燃烧4。无焰燃烧是一种特殊的燃烧方式,虽不见火焰,但依然释放出大量热量,风力越强,这种热量释放越高。煤灰表面在熟料联合作用下,液相黏度增加,且不完全燃烧也很容易出现低熔点FeO生成矿物,黏附于篦板上,导致篦冷机“堆雪人”问题出现。熟料颗粒影响因素较为复杂,与生料的成分及其在窑内的加热情况等因素都有密切关联。在同一时刻,不同操作窑内的熟料颗粒组成也会有较大差异。通常熟料颗粒小于0.5 mm,被称为“熟料粉末”,可以在70%之间变动。熟料
12、粉尘较多,被称为“废砂料”。当废砂料增加时,粉尘的循环增加,不仅会导致能耗变大,还有可能出现篦冷机烧毁、连接螺栓变形、红河等问题。使篦板脱落,当熟料颗粒较大时,料层的阻力较小,也会加速熟料或破碎机锤头与篦条的磨损。因此,理想的熟料颗粒尺寸必须要控制在035 mm之间5。3.2 操作影响操作人员自身的技术不足也是关键因素,设计要求生料有明显的断烧温度,但煤粉发热量下降,为了使窑内的热力强度符合要求,要加入更多的煤粉。但煤粉配比若不合理,如施工人员对煤灰燃烧比例认知不充分,配比率较低,会使煤粉的燃烧速度变慢。若比例较高,会导致“长燃烧”,使部分煤粉落入熟料上继续燃烧,带来一系列的不良影响。操作人员
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