風、煤、料配合不好,是產生黃心料的根本原因。窯頭喂煤過多,窯內氧含量明顯不足,導致煤粉燃燒不完全而產生還原氣氛,易出現黃心料。而窯尾分解爐喂煤過多,將導致預熱器框架內溫度升高,因而易在縮口、斜坡等部位產生結皮,影響了窯內通風,同樣易使窯內氧含量不足,產生還原氣氛,導致出現黃心料。
(2)燃燒器斷面位置調整不當
燃燒器內風和外風的風量、風速比例不合理,風煤混合不好,也極易產生還原料。燃燒器噴嘴越接近料層,還原料生成越多,以水平方向靠近料層尤甚。噴嘴靠近料層,火焰鋪在物料表面上,火焰中的炭粒緊貼物料向前運行,由于火焰與物料表面間隙變小,氧氣含量不足,因而在物料表面產生嚴重的還原氣氛。而未燃或正在燃燒的炭粒又容易落入熟料中,落入到熟料中的炭粒減少了與氧氣接觸的機會,因而產生了還原氣氛。
(3)煤的燃燒性能差
煤的灰分大、發熱量低、揮發分低、細度粗、水分大、二三次風溫低、燃燒器性能差。一方面,由于煤燃燒速度慢,未燃盡煤粒便可能落在熟料之上,從而形成還原氣氛;另一方面,火焰局部由于煤粉濃度高產生還原氣氛,甚至沉落于燒成帶的熟料上,明顯增加了黃心熟料的生成機會。
(4)工藝設備存在問題
窯尾系統漏風、篦冷機鎖風閥失控漏風、三次風閥損壞及三次風量變大等,將直接導致窯內通風量減少,易使窯內產生還原氣氛。而燃燒器噴嘴的嚴重變形,影響風煤的混合和火焰形狀,從而使火焰局部產生還原氣氛。此外,臨時止料停窯次數多,有的停窯時間長,中間噴煤補火,造成煤粉大量落在物料上不完全燃燒、產生還原氣氛等,這些都將導致還原料的生成。
(5)入窯生料質量的波動
入窯生料成分變化大,尤其是熟料中F e2O3含量的變化。F e2O3含量大的熟料,燃燒過程中對還原氣氛更加敏感,黃心率大大增加。這主要是由于F e2O3含量較大,當有還原氣氛時,增加了F e3+還原成F e2+的機會和數量,導致黃心率增加。另外,在熟料F e2O3含量正常的情況下,隨著C a O 含量的增加,還原料量增加。這主要是由于熟料中C a O 含量增加,熟料的易燒性下降,相應的要提高燒成溫度,從而增加了窯內的用煤量,當風煤配合不合理時,就產生還原氣氛,從而導致還原熟料的生成。
(6)原料中有害成分
原料中有害成分含量過高,尤其是硫堿比越高、越容易結皮,從而導致通風不良,加之堿、硫、氯的富集循環與二次揚塵形成的低共熔物造成長厚窯皮及結圈、結球、出現大料團等現象,這些都將促使還原熟料的生成。
(7)生料喂料量和喂煤量大
生料喂料量大,燒成所需熱量多,為保證預熱器框架溫度及燒成溫度,勢必要加大喂煤量。因喂煤量大,空氣相對不足,煤粉不完全燃燒,產生還原氣氛,為產生還原料創造了條件。在實際操作中,如不恰當增大窯頭喂煤量,將不可避免產生還原料。
(8)窯工藝參數控制不合理
窯尾負壓絕對值過小或三次風負壓絕對值過大,則從窯頭抽風多,影響入窯的二次風量,造成窯內空氣不足,易形成還原氣氛。窯尾溫度控制過高,分解爐縮口易結皮,影響窯內通風,也易產生還原料。而篦冷機篦速過快、熟料料層薄、二次風溫下降,影響窯前溫度,使燃料燃燒條件變差,同樣易出現燃料不完全燃燒的現象,從而為產生還原料創造了條件。
此外,回轉窯的窯速過慢、窯內物料多、填充系數大,一方面減少了窯內通風面積,造成窯內通風不良;另一方面,燃燒器的噴嘴接近了料層表面,也易產生還原料。
【作者:林宗壽】