水泥回转窑结“大蛋”的原因及避免措施
如果仅有CaO、SiO2、A12O3、Fe2O3四种物质,水泥窑料出现液相的温度为1338℃。如原料还含有MgO,水泥熟料出现液相的温度降至1300℃。如原料含有MgO和Na2O,出现液相的温发就降至1280℃。由此可见,窑料出现液相的温度和一定温度下的液相最都会受到微量组分的影响。
如前所述,新型干法水泥窑中.碱、硫、氯等挥发性组分富集程度较火,也可能因燃烧不完全产生FeO。这些,都会引起液相温度和液相量的变化,引起窑尾结皮、窑内结长厚窑皮、结“大蛋”、“飞砂”、粘散料等故障.从而影响耐火材料的寿命。
“大蛋”指窑内形成的大粒窑料.有的“大蛋”:直径达2m以上,出窑后可以砸坏篦冷机,引起停窑。“大蛋”分“熟料大蛋”和“生料大蛋”。前者的核心部分是熟料,在烧成带形成;后者的核心是生料,在分解带形成。
对于“熟料大蛋”,主要依靠调整烧成带液相解决。比如,提高熟料的硅酸率和铝率,减少熟料液相,提高液相黏度等。
对于“生料大蛋”,主要是减少回转窑内挥发性组分及其循环富集,特别要防止挥发性组分集中凝聚在分解带。比如,提高生料的易烧性、改善燃烧条件可以减少碱、硫的挥发。稳定热工制度,可以相对固定窑内各带长度,防止挥发性组分的突然挥发。将回灰分散入窑,也有助于防止有害组分的富集。提高入窑物料碳酸钙分解率,或采用薄料快转的方法可以减少窑内富集的碱硫,从而减少有害物质凝聚而导致结皮或结“大蛋”的可能性。
如果“大蛋”已经出现,就要迅速破坏前圈(如果有的话),将其放出窑外。如果“大蛋”直径太大,出窑后将损坏篦冷机中的设备,只好停窑将其击碎之后,再恢复正常生产。
水泥回转窑在正常生产时需要大量的热量,通常我们会用煤粉、天然气等燃料作为回转窑的热源,由于煅烧水泥需要的温度比较高,通常为1200度-1300度,这么高的温度如果散失出来,肯定会对回转窑周围的影响比较大,另外从回转窑进料端排出的热气温度还能达到300-400度,这个温度如果直接排放也会对空气造成很大的污染。因此对于水泥球磨机来说,产生的余热对环境的影响比较大,降低余热对环境的影响十分必要,那么到底有什么办法能解决余热对环境的影响呢?河南众联盛的工程师认为较好的办法就是利用余热。
水泥回转窑余热利用能降低污染
其实对于回转窑余热的利用问题,从几年前就已经开始使用,由于回转窑的筒体上装的有耐火砖,因此筒体上的温度不会太高,但是最少也能达到100-200度,因此很多人就想在回转窑筒体周围覆盖一层东西,里面装上循环水,这样就能产生很多的热水,因此利用回转窑余热进行暖气热水的供应是一个非常好的方法。回转窑进料端产生的热气温度还是比较高的,目前最基本的利用就是用这些余热进行发电,还有一个比较常用的方法,那就是在进料端前建一个预热器,将热气导入到预热器中,在物料进入回转窑之前,在预热器中先对物料进行预热加温,这样就能减少物料在回转窑中的升温时间,能极大地提高回转窑的煅烧效率,目前在活性石灰生产线中,这种做法是用的最广泛。
水泥产业是一个高耗能行业,据了解一般企业在水泥生产线过程中的窑头熟料冷却机和窑尾预热器有大量的350℃以下的废热气不能被完全利用,其铺张的热量约占系统总热量的35%左右,因此,利用这些余热来进行发电或供热是一件对企业与国家都十分有益的好事。为了匡助水泥企业进步经济毅然效益,减少环境污染,杭州中能汽轮动力有限公司研制了合用于水泥行业纯低温余热发电用的冷凝式汽轮机制沙设备,并已在多家水泥企业可靠高效地投入了运行,使这些水泥企业取得了很好的经济与社会效益。
水泥余热发电的工作过程是:余热锅水泥机械炉利用水泥回转窑窑头和窑尾的废热作为原料,使余热锅炉产生低压蒸汽,蒸汽进入汽轮机驱动发电机发电。这样窑头和窑尾的废热得到了有效利用,一来可以大大烘干机降低工厂用电,使制造水泥的本钱下降,二来减少了废热用CO2等气体的排放,环境污染得到了有效的改善。我公司研以的纯低温余热发电有汽轮机因配备了高机能的数字调速器,可以实现汽轮机汽压力的自动调节,因此,即使余热锅炉因出产原因使产出的蒸汽压力不不乱,也不会影响汽轮机的安全运行。实践证实利用回转窑窑头和窑尾的废热来发电是水泥企业一条节能的有效途径。