本发明涉及一种套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，属于窑炉生产
技术领域：
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背景技术：
：随着炼钢的品种不断深化，对炼钢原辅料的要求也越来越高。以前主要以采购为主，但是质量不能满足要求，高品质的轻烧白云石成为炼钢厂的制约瓶颈，国内许多厂家采用品质极高的镁球代替。套原料筒窑作为比较先进的煅烧窑炉，有过报道煅烧白云石，但是许多中小特别是700万吨以下的钢铁厂无法煅烧，主要原因是原料白云石和石灰石容易混料，原料筛下物无法区分；二是成品筛下午炼钢无法处理；三是产能需求低，超出套筒窑的煅烧产能50％下限，无法煅烧，窑内粉化严重，不能满足质量要求。在清洁、高效的国家环保要求背景下，辅料的高品质、环保生产迫在眉睫，辅料厂家多为中小企业，设备自动化程度不高，环保投入少，遇到环保管控，炼钢原辅料断供的概率大大增加。另一方面，炼钢石灰窑的设计绝大多数未设计和考虑白云石和、石灰石的共同煅烧，原料筛下物无法区分，窑型不对，不能重新增加窑炉，生产控制参数未知等情况下，白云石的煅烧虽在国内少数几个钢铁厂实施，但是效果均不好。技术实现要素：本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，从原料选择、生产过程稳定控制、成品输送等方法，解决了煤气热值不稳，窑内原料偏析等难题，也即解决了低产、低质问题，满足了炼钢的要求，重点解决低于200t/d下无法的煅烧问题，对煤气的利用思路进行改变，采用累计值指导生产，解决窑内温度忽高忽低的问题；其次，创造性地对旋转布料器，增加补料时间，减少间隔时间。再其次，间歇地开停烧嘴，合理设置烧嘴顺序，减少烧嘴的长度与横截面积，调整烧嘴的角度，减少窑内热量进入，同时避免耐火材料的损害。上述的目的通过以下技术方案实现：一种套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，该方法包括：(1)原料粒度筛选：要求入选原料粒度在110±15mm；(2)对布料器的工作方式进行优化，增加布料点；(3)热值确定：10分钟进行一次调整和刷新，第一次数据h1＝q1，第二次为h2＝(q1+q2)/2，第n次为hu＝(q1+q2+...+qn)/n,不断进行热值重估，窑内热量计算公式为：燃烧系统热耗w计算：w＝(hu×v×24)/(d×1000)式中：w:热耗[kcal/kg]；hu:气体热值[kczl/nm3]；v:每小时气耗[nm3/h]；d:每天石灰产量[t]。根据热耗的计算结果，可计算出所需的煤气量；煤气量v计算：v＝(w×d×1000)/(hu×24)式中v：每小时煤气用量，[nm3/h]；(4)对窑内温度参数进行合理控制；(5)减少进入窑内的热量；(6)减少成品出灰次数，是保证成品在窑体灰仓内有更多的降温时间，通过窑底的冷却风给予足够的冷却。所述的套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，所述的对布料器的工作方式进行优化，增加布料点是指布料点不少于9个，两批次上料间隙时间不大于13min。所述的套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，所述的对窑内温度参数进行合理控制的具体控制指标为：上燃烧室温度控制在1000-1020℃；下燃烧室温度控制在1060-1080℃；循环气体温度控制在680-710℃；7.4米出料温度控制在60-80℃；冷却空气放散温度控制在150-180℃；换热器废气入口温度控制在550-570℃；预热后驱动空气温度控制在360-400℃；窑顶废气温度控制在90-120℃；总废气温度控制在160-200℃。所述的套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，所述的减少进入窑内的热量的具体方法是：降低煤气的压力，保持煤气压力在12-14kpa；减少烧嘴的横截面积，直径由原来的300mm调整为现在的250mm；对煤气烧嘴的安装角度改变了以往的水平设置，下斜5°±1°。有益效果：1.本发明的套筒窑粒度设计为110±15mm，减少小粒度白云石的粉化，增加在窑内的透气性，因为石灰石分解温度在800摄氏度，而碳酸镁的分解温度在720°，两种不同的温度吸收，分解脱碳，实际运行效果看，窑内的负压发生很大的改变，顶压由以前的-50pa以内增加到目前的-200～-150pa，窑顶负压有一个明显的改善。高温风机的频率由以前夏季的40-42hz，降低到38-40hz,对电机运行安全提供了很好的保障，并且有一定的提升空间。2.本发明对布料器的工作方式进行优化，套筒窑采用窑顶均匀布料，原料从窑顶自上而下，煤气流也即热流自上而下，发生热交换，形成脱碳反应。目前布料的方式均匀旋转布料，目的是让原料在原料均匀分布，但布料的结果是容易造成上料小车对应的接触点位置物料偏析。由目前的6点布料，增加到9点布料，改变原来的6车上料为9车上料，小车上料量为原料的2/3。此点目的是细分布料，自动化需做相应的改进。同时解决了窑内上料间隔时间长顶温高的问题。在白云石日产量200t的条件下，两批次上料间隙时间有原来的21min，减少为现在的8min，主要是上料小车每趟上料时间为4min14s,增加了三趟，也即13min左右。窑顶温度由原来的220-250℃，降低到180-220℃，这对布料器的塑封以及液压油的功能状态都有一个很好的保障。3.本发明对窑内温度参数进行合理控制，更有利于热量的有效利用。具体实施方式下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。一种套筒窑超低产能状态下的煅烧白云石的方法，该方法包括：1、重新界定套筒窑对原料的要求：套筒窑原料粒度范围为110±15mm，目的是减少小粒度白云石的粉化，增加在窑内的透气性，因为石灰石分解温度在800摄氏度，而碳酸镁的分解温度在720°，两种不同的温度吸收，分解脱碳。1)对厂家的筛分系统要求为孔筛，而非为棒条筛，减少扁平状原料比例，主要目的是从长宽高三个维度方面进行要求，做到2个维度能够得到控制。2)在原料小于85mm的比例小于3％，套筒窑设计中基本要求为5％，严格控制这一参数，目的是减少窑内粉化。3)可以直接入窑，无需筛分作业，这解决了原料筛下物无法处理的难题，据了解，国内钢厂现在的原料场和原料入窑输送流程因无法区分原料筛下物而放弃煅烧白云石的想法，主要石灰石和白云石的化学成分存在很大的不同，混料产生质量事故。4)实际运行效果看，窑内的负压发生很大的改变，顶压由以前的-50pa以内增加到目前的-200～-150pa，窑顶负压有一个明显的改善。高温风机的频率由以前夏季的40-42hz，降低到38-40hz,对电机运行安全提供了很好的保障，并且有一定的提升空间。2、对布料器的工作方式进行优化：套筒窑采用窑顶均匀布料，原料从窑顶自上而下，煤气流也即热流自上而下，发生热交换，形成脱碳反应。目前布料的方式均匀旋转布料，目的是让原料在原料均匀分布，但布料的结果是容易造成上料小车对应的接触点位置物料偏析。由目前的6点布料，增加到9点布料，改变原来的6车上料为9车上料，小车上料量为原料的2/3。此点目的是细分布料，自动化需做相应的改进。同时解决了窑内上料间隔时间长顶温高的问题。在白云石日产量200t的条件下，两批次上料间隙时间有原来的21min，减少为现在的8min，主要是上料小车每趟上料时间为4min14s,增加了三趟，也即13min左右。窑顶温度由原来的220-250℃，降低到180-220℃，这对布料器的塑封以及液压油的功能状态都有一个很好的保障。3、重新对热值进行计算，不再将实时热值作为计算依据：计算方法为：10分钟进行一次调整和刷新，第一次数据h1＝q1，第二次为h2＝(q1+q2)/2，第n次为hu＝(q1+q2+...+qn)/n,不断进行热值重估，窑内热量计算公式为：燃烧系统热耗w计算w＝(hu×v×24)/(d×1000)式中w:热耗[kcal/kg]；hu:气体热值[kczl/nm3]；v:每小时气耗[nm3/h]；d:每天石灰产量[t]。根据热耗的计算结果，可计算出所需的煤气量。煤气量v计算煤气量v计算v＝(w×d×1000)/(hu×24)式中v：每小时煤气用量。[nm3/h]在200t/d的产能条件下，对与1350kcal的转炉煤气，正常在4000m3/h,但由其波动在1150-1600kcal之内，煤气量调节在3370-4700m3/h，范围较大，采用此方法后，操作人员的煤气调节减小到200范围内：下表未2天内的煤气抄表数据(2小时抄表一次)序号123456789101112流量404840204087409140254020400139893996400240094010序号123456789101112流量402040164015400940104016401540194025404040314029低于200t/d的产能，窑内控制参数控制在以下范围内：现有的参数较原有的有一个较大的调整，主要是往下控制，温度区间降低了20-50℃，控制的范围也更窄，需要从煤气条件、原料、操作上更加精心控制。总废气温度160-200℃更有利于热量的有效利用，以及对除尘布袋的保护，除尘布袋的耐热温度为180℃，我们对进入除尘的气体进行检测(为保护除尘布袋，专门安装了热电偶)，检测到一个星期内正常生产的温度数据为(2个小时抄一次)：未出现超过180℃的情况，废气温降在50℃左右。序号123456789101112温度130128125125129127126125123121119120序号123456789101112温度121120121122125126127125123124122123序号123456789101112温度121122124125125128129130129129128130序号123456789101112温度131130129129128127125126128129130129序号123456789101112温度130125126128130132134129128128130131序号123456789101112温度132130128129130128125124125124126127序号123456789101112温度130131130128129128127125126125128130出灰温度能够控制在60-80℃内，满足了皮带对于成品温度的要求，现选取一个星期内的温度数据(2个小时抄表一次)。序号123456789101112温度656769707173636567697071序号123456789101112温度636466677072626365676965序号123456789101112温度616365676870686665656461序号123456789101112温度596163656862636467687062序号123456789101112温度606264656668626364686971序号123456789101112温度626568697072616365676971序号123456789101112温度7362656769707361636568704、减少进入窑内的热量，全部12个烧嘴全开已无法实现煅烧，温度控制不住，超过需求量。采用的方法为：1)降低煤气的压力，由原来的煤气要求15-18kpa，降低到目前的12-14kpa，根据流量与压差对应的关系，流量与压差的平方根成正比例关系，压力降低后流量为原来的0.91左右。2)减少烧嘴的横截面积，直径由原来的300mm调整为现在的250mm,横截面积减小为69.4％，在压力保持不变的情况下流量减少为原来的69.4％。3)对煤气烧嘴的位置进行了调整，改变了以往的水平设置，下斜5°±1°，配套使用角度测量仪，改变角度的主要目的是套筒窑为负压操作，在实际的火焰燃烧检查中发现，火焰与耐火拱桥有直接的接触，长久也造成了拱桥的坍塌现象。火焰的长度在1.2mz左右，tan5°＝0.087,也即火焰与拱桥的距离扩大了1.2*0.087＝0.10m。4)确定烧嘴个数，计算和实践10个合适。上下烧嘴各熄灭一个，原则对应的关系为：上1/下6，上2/下5，上3/下4，上4/下3，上5/下2，上6/下1。5)根据上燃烧室温度650℃作为重新开启的条件，基本上48小时更换一组，目的是长期保持窑内的温度和热量平衡。对耐材的长寿是合适的。5、在梅钢内成品仓具有降温功能，可以将大于180摄氏度的成品降低至120摄氏度，但是对于其它不具备该系统的成品仓，建议改变成品皮带输送的要求，皮带选择高温皮带。6、改变成品的出灰次数，由每天的8次减少到4次，主要是保证成品在窑体灰仓内有更多的降温时间，通过窑底的冷却风给予足够的冷却。当前第1页12