左朝軍，楊源停

（新疆八鋼佳域工貿(mào)總公司）

1 概述

八鋼公司500TPD環(huán)形套筒窯有四座，一期工程1#窯、2#窯于2008年9月點火生產(chǎn)；二期工程3#窯、4#窯于2009年8月點火生產(chǎn)，該活性石灰環(huán)形套筒窯工程是在消化移植德國貝肯巴赫環(huán)形套筒窯工藝設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)上施工建造，主要供應(yīng)八鋼煉鋼系統(tǒng)所需的鈍化石灰。一期系統(tǒng)目前已運行約6年，二期系統(tǒng)已運行5年。按國內(nèi)同類型窯四年進入大修期，為滿足煉鋼廠對石灰需求量的日益增長和對高活性低燒失高鈣石灰的要求，在2012年～2013年對1#窯、2#窯和3#窯套筒窯拱橋、內(nèi)套筒、噴射器渦流室局部耐材以及附屬設(shè)備進行改造，目前除4#窯自2014年7月開始為期56天的大修外，其余三座套筒窯運行都比較穩(wěn)定，滿足了煉鋼廠對高品質(zhì)鈍化石灰及活性石灰的穩(wěn)定供應(yīng)。

在生產(chǎn)實踐中，要生產(chǎn)出高質(zhì)量的石灰，除了擁有高性能的設(shè)備外，還必須具備科學(xué)合理的操作技術(shù)以及對異常狀況的判斷及處理。煅燒高質(zhì)量石灰的必備條件是保持窯內(nèi)的熱工穩(wěn)定。套筒窯在操作維護管理上進行了優(yōu)化與提高，形成了一套獨特的自主管理模式，使之達到提高500TPD環(huán)行套筒窯設(shè)備運轉(zhuǎn)率，穩(wěn)定煅燒工藝的目的。

2 窯體耐材的日常管理

根據(jù)石灰生產(chǎn)工藝特點，影響套筒窯耐材壽命的因素主要有：機械破損、化學(xué)侵蝕和高溫?zé)嵴?。機械破損主要指固體顆粒的磨損和高溫氣體的沖刷?；瘜W(xué)侵蝕主要發(fā)生在石灰窯內(nèi)，表現(xiàn)為石灰石在焙燒過程中產(chǎn)生的堿度較高的CaO對耐材的侵蝕。高溫?zé)嵴鹬饕獊碓从谔淄哺G內(nèi)劇烈的溫度波動，熱震產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象有開裂、失性等現(xiàn)象。因此，在操作管理上要有針對性技術(shù)措施。

2.1 掉磚部位噴涂處理

1#窯2012年大修時為節(jié)省維修費用只更換了12座拱橋耐材，燃燒室及內(nèi)套筒耐材都未更換。運行1年后發(fā)現(xiàn)下排1#燃燒室頂部靠近大墻處局部有掉磚現(xiàn)象，面積大概有0.5m2，隨后發(fā)現(xiàn)掉磚部位窯筒體油漆脫色，且影響到大墻部位耐材，溫度范圍在250～390℃。從燒嘴孔觀察，判斷原因是燃燒室頂部工作層鎂鋁尖晶石磚脫落，且影響到大墻接縫處保溫層透火出現(xiàn)高溫，未停窯只能零時用壓縮空氣管吹掃冷卻高溫筒體，防止繼續(xù)擴大。15天后確定利用24h定修時間，用噴涂料搶修處理：先在燃燒室掉磚部位用裝25mm鉆頭沖擊鉆打孔，插入長度200mm Y型不銹鋼錨固件固定，用噴涂機從燒嘴處將鉻剛玉噴涂料噴在掉磚部位，達到正常厚度后點火烘窯，正常煅燒溫度后，將筒體錨固件的孔用泥漿料封住，經(jīng)連續(xù)測溫，溫度基本控制在120℃以內(nèi)，達到了預(yù)期要求。

2.2 對燃燒室發(fā)紅部位的壓漿維護

1#套筒窯在生產(chǎn)過程中，在燃燒室與窯殼的交接面處的煅燒區(qū)域常有高溫油漆剝落現(xiàn)象，有些燃燒室外表溫度高時有發(fā)紅癥狀，里面的耐材掉落。分析認為，造成發(fā)紅的原因是1#窯燃燒室區(qū)域內(nèi)部的保溫磚因劇烈熱震產(chǎn)生了裂縫，高溫?zé)煔膺M入縫隙，造成了鋼殼發(fā)紅現(xiàn)象，影響了燃燒室的正常工作。采取壓漿補縫的維護手段。用與內(nèi)襯相接近的耐火材料作為壓入填充劑。在施工過程中，控制好灌漿機的出口壓力，避免工作層的坍陷，短時間內(nèi)完成整個施工過程，并且能夠在線不停機施工，通過壓漿造襯，能夠把燃燒室發(fā)紅部位的溫度降下來，監(jiān)測溫度基本可控制在150℃以下，維持正常的生產(chǎn)。

3 套筒窯本體控制參數(shù)異常時處理措施

3.1 套筒窯煅燒燃燒溫度升高的處理

套筒窯正常煅燒燃燒室溫度范圍應(yīng)在1100℃～1250℃，若溫度突然升高，多數(shù)因出灰抽屜有瘤塊或燃燒室物料有結(jié)瘤發(fā)生。窯操工應(yīng)立即到上下排燃燒室觀察料子翻滾情況，若觀察到燃燒室料子發(fā)亮，且單側(cè)或兩側(cè)料子不翻滾，并檢查出灰抽屜是否有瘤塊。處理措施：

（1）若燃燒室料子已不翻滾且發(fā)亮（測溫槍測溫在1300℃以上），必須立即熄火，自然冷卻5～10分鐘后，通知電工將熱電偶撤出約100mm,將燒嘴拔下觀察。若出灰抽屜有瘤塊先處理出灰抽屜瘤塊，然后處理燃燒室結(jié)瘤，用釬子先處理燃燒室底部瘤塊，后處理側(cè)面瘤塊，處理期間嚴禁頻繁動出灰抽屜。

（2）確認燃燒室料子開始走料后立即點火（嚴禁長時間不點火走生料），若走料較慢可將煤氣量控制到計算量的一半，每2小時觀察一次，根據(jù)燃燒室走料情況及燃燒室溫度按50～100m3/h加煤氣，直到達到正常煅燒煤氣量為止。

3.2 循環(huán)氣體溫度異常的處理

循環(huán)氣體是反應(yīng)窯內(nèi)石灰煅燒綜合狀況最準確的參數(shù)，跟臺產(chǎn)、熱耗、煤氣流量、助燃風(fēng)、冷卻風(fēng)、負壓狀況都有關(guān)系。一般循環(huán)氣體溫度控制在700～900℃。

引起循環(huán)氣體溫度上升的原因和異常時采取的措施：（1）石灰的冷卻空氣量不夠，會造成循環(huán)氣體的溫度上升。應(yīng)將石灰的冷卻空氣量控制在5000～6000m3/h。

（2）卸料的時間間隔太長，也會引起循環(huán)氣體的溫度上升。應(yīng)調(diào)整卸料的時間間隔，加快卸料的速度，間隔時間控制在1h內(nèi)，窯底倉小于1m，出灰溫度控制在180℃以內(nèi)。

（3）下部燃燒室溫度偏高，引起循環(huán)氣體的溫度上升。應(yīng)減少下部燃燒室的煤氣量，下上排煤氣比由1.8調(diào)整為1.6，根據(jù)計算量調(diào)整各燃燒室溫度。

（4）進換熱器廢氣溫度700℃以上，出預(yù)熱器驅(qū)動風(fēng)溫升高450℃以上，以調(diào)整進換熱器的廢氣閥開度約30%，進換熱器流量控制在8000m3/h。

（5）驅(qū)動風(fēng)機頻率過低，帶走的風(fēng)量少，引起局部高溫。增加其驅(qū)動頻率讓風(fēng)把熱量帶走,驅(qū)動風(fēng)流量控制在5000～9000 m3/h。

3.3 出灰抽屜溫度異常升高的原因及處理措施

（1）出灰抽屜有瘤塊。窯操及時將瘤塊捅掉打碎，以免長時間卡料影響上下燃燒室下料速度，導(dǎo)致結(jié)瘤擴大化。

（2）在450t/h產(chǎn)量下，若出灰間隔超過1.5h，窯底倉快滿，盡快出灰。

（3）下燃燒室拱橋處有瘤塊。相應(yīng)部位冷卻空氣量減少，溫度升高，下料速度減慢，必須立即減煤氣、降溫、捅瘤塊，否則長時間高溫會把上下拱橋及上拱橋以上料子燒結(jié)瘤,將各燃燒煤氣減半，溫度控制在950℃以內(nèi)。

（4）冷卻空氣閥開度過小或主排頻率低。適當增大冷卻風(fēng)開度或增加主排頻率，冷卻風(fēng)量控制在3500～5000 m3/h。

3.4 驅(qū)動空氣溫度自升高的原因及處理

驅(qū)動空氣的預(yù)熱溫度應(yīng)在350～450℃；上限不能超過500℃。

引起驅(qū)動空氣溫度升高的主要原因及處理方法：（1）進入換熱氣廢氣溫度過高(超過700℃)，造成驅(qū)動空氣預(yù)熱溫度上升（超過450℃）。具體措施是適當關(guān)小廢氣進換熱器的進口閥，一般控制在30%～50%。（2）檢查驅(qū)動風(fēng)機的壓力情況，如驅(qū)動風(fēng)機壓力偏小而引起驅(qū)動預(yù)熱空氣溫度上升，及時調(diào)整驅(qū)動風(fēng)機的壓力，每天450t產(chǎn)量時驅(qū)動壓力控制在32kPa。

3.5 窯頂溫度異常處理

窯頂溫度一般控制在小于250℃，超過280℃必須采取停窯措施。

引起窯頂溫度升高的主要原因及處理方法：（1）進換熱器廢氣量過少，廢氣溫度偏低，進換熱器廢氣溫度應(yīng)在550～750℃，適當開大進換熱器廢氣閥門開度(控制到80%)。若開大閥門無效，可能是進換熱器廢氣總管處結(jié)瘤堵塞，需停窯清理積料。

（2）若進換熱器廢氣總管確認暢通，全開進換熱器廢氣閥，進換熱器廢氣溫度變化不大，閥門全開和全關(guān)時，進換熱器溫度小于100℃時，判斷為導(dǎo)流帽堵塞，需要中修停窯處理導(dǎo)流帽結(jié)瘤。

（3）長時間未加料或稱重量過少，窯頂料位下降或者加料過多料面到達探尺位置（窯頂料位小于2.5m），自動加料停止。處理措施：開始加料或加稱重，加高料面，反之及時減稱重，拉低料面。

（4）上下排煤氣比設(shè)置不合理，上排煤氣量過多。應(yīng)調(diào)整下上排煤氣比，可將煤氣比由1.6調(diào)整為1.8，適當加大下排煤氣量。

3.6 驅(qū)動風(fēng)壓力范圍異常及處理

驅(qū)動風(fēng)壓力正常范圍在28～32kPa。異常狀況的判斷及處理措施：（1）若驅(qū)動風(fēng)在正常生產(chǎn)時，突然下降，若調(diào)至自動驅(qū)動風(fēng)機頻率會達到最大值，一般大于48Hz，電流直線上升，此時處理措施是驅(qū)動風(fēng)機打手動，立即檢查驅(qū)動風(fēng)管路是否有漏風(fēng)。在套筒窯的驅(qū)動風(fēng)機消音器處及進換熱器法蘭處出現(xiàn)過此種故障。

（2）若驅(qū)動風(fēng)在正常生產(chǎn)時，壓力逐步下降，每天生產(chǎn)450t產(chǎn)量時，驅(qū)動壓力應(yīng)大于30kPa，且檢查驅(qū)動風(fēng)管路處沒有漏風(fēng)現(xiàn)象，驅(qū)動風(fēng)機頻率會增大，正常頻率應(yīng)小于45Hz。若達到48Hz以上，基本可以判斷為換熱器內(nèi)部漏風(fēng)。處理措施是利用定修時間打開換熱器頂蓋檢查管束及管板封頭處是否有漏風(fēng)，若管束漏風(fēng)，可將相應(yīng)管子上部封堵，若管板封頭處漏風(fēng)，可用石墨盤根封堵加卡環(huán)固定的臨時處理措施。

（3）若驅(qū)動風(fēng)壓力異常升高，燃燒室溫度出現(xiàn)報警（＞1300℃），且伴隨出灰抽屜料有夾生，此種現(xiàn)象多為噴射器管路積灰堵塞造成，個別也有噴射器閥門未全部打開造成（多發(fā)生在定修完點窯時），因此必須停窯拆下噴射器清理積灰。

4 公輔設(shè)施的日常管理

4.1 煤氣加壓系統(tǒng)的維護

影響煅燒最直接的設(shè)備是熱值儀，高爐煤氣和焦爐煤氣配比準確性，直接由熱值儀反饋到各窯，熱值測量的準確與否直接影響各窯熱耗調(diào)整及煅燒質(zhì)量，因此規(guī)定一般2周需用標氣對熱值儀校驗，若發(fā)現(xiàn)熱值儀失準，必須以循環(huán)氣溫度趨勢來控制各窯熱耗，確保煅燒正常。

4.2 壓縮空氣系統(tǒng)的維護

開窯連鎖條件中要求壓縮空氣壓力大于0.3MPa，否則速切閥就會切斷各窯燃燒室煤氣。在新疆最易出現(xiàn)故障的時間是冬天和春季。2014年1月就出現(xiàn)多次壓縮空氣總管壓力低停窯事故，經(jīng)分析是冬季空氣濕度大、溫度低造成壓縮空氣總管路內(nèi)結(jié)冰所致。

處理措施：在壓縮空氣管路低點和末端加裝排水閥排水，減少空壓機干燥機排水間隔和更換干燥劑防止失效等手段。

5 結(jié)束語

一些操作管理、設(shè)備管理，優(yōu)化操作參數(shù)等工藝技術(shù)措施在套筒窯實施后，能提前預(yù)判煅燒及設(shè)備故障，極大提高了崗位操作人員及生產(chǎn)管理人員的處理異常狀況的能力，大幅度降低了停窯、生燒、結(jié)瘤等較大生產(chǎn)事故的發(fā)生。通過實踐形成了一套獨特的自主管理模式。2014年1#窯6、7月中修50天，2#、3#窯全年設(shè)備運轉(zhuǎn)率達到98%以上。套筒窯穩(wěn)定煅燒工藝，滿足了煉鋼廠對高品質(zhì)鈍化石灰及活性石灰的需求。

[1]茅新東.淺談延長套筒窯耐材壽命的措施與方法.中國石灰工業(yè)技術(shù)交流與合作大會論文資料匯編,2006，11.