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关于水泥立窑喷窑的研究

 常熟骏驰科技有限公司

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机械化立窑喷窑通常有三种类型,即风洞喷窑、塌窑喷窑和CO爆炸喷窑。这三种喷窑共性是在发生时都会将高温热气流和炽热的物料喷出窑外,一旦操作人员避不及就会灼伤,造成严重的烧伤事故,甚至死亡。在三种喷窑事故中以CO爆炸喷窑最严重,其向上冲击力大带起来CO气体和炽热物料多,常会造成严重的伤亡事故。塌窑喷窑次之,但防范不力,仍会造成较严重的伤亡事故。风洞喷窑通常是向某一固定的方向喷出窑外并且喷出的高温气体和炽热物料要少一些,一般不会造成伤亡事故,总之,对于三种喷窑,都要严加防范,尽量避免发生人身伤亡事故。

(1)风洞喷窑产生的原因和预防措施:

风洞喷窑指在窑内底 火层薄弱处,窑内压力较高的热气流瞬间将底 火吹穿并形成一个较大的风眼,同时将炽热的物料由洞内喷射出窑面的现象。形成风洞喷窑的主要原因是底 火厚薄不均或底 火较脆弱、松散,加之鼓风压力过高或窑内阻力增加所致。常由于中间火深、炼边、结圈、结大块或刚刚处理好垮边、掉洞或抽心时,易使窑的底 火厚薄不均,甚至出现裂缝,通风阻力增加。而生料KH高,煤量过低或不均匀等又易使窑的底 火脆弱、松散,此时如用风过大就会发生风洞喷窑。防止风洞喷窑发生的主要措施是培养好完整均匀的底 火,这就需要经常处理好龇 火,注重在处理不正常窑况的底 火培养,及时调整生料成分和调整配煤量,使之符合煅烧要求。其次一定要合理用风,切忌用风过大,特别是发现窑温过低或底 火厚薄不均时,必须防止突然冲破底 火而喷窑,另外穿戴好劳保用品也可预防和减轻发生喷火时的灼伤程度。

(2)塌窑喷窑发生的原因和预防措施:

塌窑喷窑指在窑内架空时,会出现架空料层局部或全部突然下塌,压缩高温气体,将高温物料沿下塌料层边部冲出窑外的现象。由于塌窑喷窑是窑面突然下塌压缩高温气体可以产生强大的冲击波使大量的高温气体、高温粉尘和炽热物料喷出窑外,除严重破坏窑的煅烧外,一旦操作人员躲避不及会造成重大伤亡事故。产生塌窑喷窑的直接原因是出现了窑内架窑现象。通常扩大口设计不合理;还原气氛严重时造成窑内物料粘性增大或结大块;配煤过多或溶剂矿物过多、耐火材料腐蚀或磨损起台阶、严重的炼边、结窑形成的棚料;窑下部设计不合理,出现缩口等都会形成窑内架空现象而引起塌窑喷窑。防止塌窑喷窑的主要措施有:设计合理的扩大口;底 火不要拉的过深,尽量将窑的下部设计成倒扩大口;发现窑内架空,要严格按架窑处理方法操作,并一定要通知全窑操作人员穿戴好劳保用品,减少伤亡发生。

(3)CO爆炸喷窑产生的原因和预防措施:

因为CO爆炸喷窑会将大量高压气体,炽热物料喷射出窑面,有时甚至窑内的整个底 火层全部被喷射出窑面。产生这种现象不仅整个窑的正常操作煅烧受到彻底破坏,而且主要是对操作人员的生命造成严重威胁,只要操作人员躲避不及轻则重伤,重则死亡。所以,CO爆炸喷窑是立窑生产操作中的严重事故。

CO是一种可燃易爆气体,CO气体爆炸应具备如下三个条件: (a) 浓度:CO的浓度达到12.5%~74.0%时;

(b) 混合比:CO和O2的混合比例达到或者接近1:1时; (c) 引爆热源:有温度大于605°C的明火时。

在立窑的煅烧过程中一般不会具备CO爆炸的三个条件,但立窑在不正常情况下有可能使CO爆炸的三个条件具备,在立窑的煅烧过程中由于某种原因出现架窑时,未燃尽的料球调入架空空间,在缺氧情况下发生化学不完全燃烧生成大量的CO气体并在此聚集,随着架空空间的下移,窑下部鼓入的空气中的O2便能逐渐向内渗透,其比例可能达到或接近1:1,在这时若有炽热料球或红火块掉入便发生CO爆炸喷窑。

产生CO爆炸喷窑的先决条件是窑内产生架空,因此在预防措施中主要是做到窑内不产生架空现象,而在生产操作中就应做到:①完善生料制备系统,特别是采用生料率值控制系统,以做到严格控制其化学成分的波动;采用氧弹仪和率值控制系统进行自动配煤,提高配煤准确性和均匀性;采用预加水成球技术,进一步提高成球质量。②提高看火工操作水平;坚持“一稳、二合理、三平衡、四勤”操作法,经常保持底 火处于稳定状态。③加强窑的技术装备和安全设备,如加强热工仪表安装,自动停风装置,安全躲避室的设置等。④选用优质的耐火材料,保证耐火材料表面常处于光滑平整状态,防止粘料而引起架窑;设计窑下部为倒扩大口,以免卡料出现架窑等。⑤加强安全教育和安全管理,建立健全的安全生产的一套规章制度,并落实到实际生产之中,真正起到安全生产的作用。

窑内发生CO爆炸的条件是逐步形成的,在其发展形成的过程中,必然在窑面反应出种种迹象,只要注意发现这些迹象,就能及时作出判断,果断采取措施,将事故消灭在萌芽状态。根据机立窑CO爆炸喷窑事故的调查分析,CO爆炸喷窑发生前的主要征兆有以下几方面:

(a)窑内中部或其它局部通风极差,死气沉沉无烟气或烟气少而白,立窑鼓风机电流高于正常控制范围。这种情况造成窑内架空,并由于通风不良而产生化学不完全燃烧,大量的CO生成后在窑内架空空间积聚,形成CO爆炸前的首要条件,这是其早期症状。

(b)在窑内严重偏火等不正常窑况下,正常速度卸料时,窑卸料装置有较多熟料卸出,而窑面基本不动或下移很慢,整个窑面呈平底状或倾斜状,立窑鼓风机电流过大(超过正常值20~100A,风机伴有怪叫声)。电压不断下降至低于正常工作电压。湿料层薄,这说明窑内已经架空并随着卸料开始脱节,若中部火极盛而边部通风极差,二助靠中部龇火不断,说明是边部架搁,形成了空洞;若窑中部无火,边部料球跃动剧烈,说明中部已架搁,形成空洞。在严重偏火的情况下,底 火层错断而不完整,容易从架空上部落下未燃尽的料球,在架空区内发生包氏反应,生成大量的CO,这种架空的空间为CO气体提供了积聚场所,进一步促进了爆炸条件的形成,这种架空空间是CO喷窑爆炸事故的中期症状。

(c)窑面发生自动落窑,下落深度在半米以内,一般这种小落差的塌沉,不会使空穴消失,反而使大量未燃料球掉进空穴内,产生化学不完全燃烧,产生大量的CO,这已属于CO爆炸喷窑事故的前奏期。

(d)窑面突然出现一阵虚火(蓝火苗),好似返火,说明窑内已储存过多的CO,有爆炸危险。

(e)窑面二肋处出现风眼冒烟,无火球,或者风眼冒黑烟时断时续,说明窑内储存着大量的CO,有可能窑发生爆炸,即将发生喷窑。

以上各种征兆。到了前奏期,窑上操作人员就要做好安全防范措施,防止突然喷窑伤人。

(以上机立窑喷窑种类及防范措施是引用林宗寿的文章) 来源:三亿文库
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