专利名称：一种新的窑工况控制工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种新的窑工况控制工艺方法，它是通过对窑尾热生料进行荧光分
析，对窑工况进行操作指导，提高控制水平，减少误操作的发生，达到节能并提高产品质量 的效果。
背景技术：
传统方法是通过气体分析仪，对窑尾烟气室S02、 C0、 02、 N0X进行检测，或通过各种 操作参数对窑系统运转状况进行操作控制。而在实际的生产中，由于气体取样工作在高温、 粉尘浓度高的环境，取气管道经常堵塞，导致气体分析仪的维修量大，通常不能处于正常工 作状态，与需要连续工作的要求有很大的差异，对掌握窑况意义不大。而各参数变化一般不 是很明显， 一旦出现明显变化，说明工艺状况已经非常紊乱，只能通过人工现场处理后方能 恢复。
发明内容
本发明的目的是解决对水泥窑工况进行快速诊断的问题，采用创新思维，利用荧 光分析仪代替原有的气体分析仪，通过对水泥工艺中窑尾热生料中Cl、 K、 S的快速分析检 测，准确有效的掌握水泥窑的工况，从而很好的指导水泥生产的一种新的窑工况控制工艺 方法。 本发明的目的是由以下技术方案实现的，它包括以下步骤 1、通过高温取样装置直接截取水泥窑窑尾热5级筒热生料样品； 2、然后用荧光分析仪对样品中的S、 Cl、 K三元素及其氧化物的百分含量进行检 3、检测数据出来后直接传送回中央控制室，通过数据变化可及时了解窑况，随时 监控，及时解决。
根据上述不同时段检测出来的不同数据来判断窑况 ①当热生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%时，工艺事故处于多发状态(容易结皮、滚 球)； @当热生料中的303> 1.5%时，且热生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窑系统处 于还原气氛； ③当热生料中K20 > 3 % ，且Cl 、 S03均< 0. 8 %时，熟料中的硫碱比失衡，将会影响 水泥性能，应及时调整； ④当热生料中C1 > 1.5%，K20> 1.0%时，可证明原材料氯含量太高，对窑况影响
较大，应及时调整。 工作原理 在水泥回转窑煅烧熟料的过程中，由于烧成带温度较高，随原燃材料带入的有害 元素Cl、K会形成KC1 ，并在窑内随温度不断升高而挥发出来形成蒸气向窑尾分解炉和预热器方向运动，在预热器内通过热交换，气体温度下降，KC1形成结晶微粒被粘附在生料颗粒 表面并被重新带回窑内，如此反复，窑尾热生料中的C1、K含量会不断增加，工艺上称这一 现象为循环富集。 另外，熟料煅烧所使用的燃煤会带入大量的S，燃烧后形成的S(^会被物料吸收形 成硫酸盐随熟料带出，但如果窑操作不当，煤粉没有完全燃烧而产生了还原气氛CO，则原本 能随熟料走掉的硫酸盐便被CO还原成不稳定的亚硫酸盐，亚硫酸盐分解形成S02和金属氧 化物0 20-1 代表钾或钠)，S02以气体形式向窑尾分解炉和预热器方向运动，在预热器内重 新生成硫酸盐被带回窑内。如果还原气氛持续存在，则硫的循环会持续增加，使窑尾热生料 中S的含量不断上升，当S、C1、K含量超过一定总量时，物料粘性会急剧增加，形成分解炉结 皮堵塞。反应方程式如下 S+02 = = S02个，R20+S02 = = R2S03， 2R2S03+02 = = 2R2S04
R2S04+C0 = = R20+S02个+C02个 因此，监控热生料中S、 Cl、 K的含量，提前预告结皮堵塞的危险，对窑系统的安全 运行将起到非常重要的作用。 创新点(本发明中S、C1、K三元素中的K不仅仅代表钾，还包括钠，因钾和钠为同 族元素，因此以K为代表简称S、 Cl、 K三元素) 1、通过对S、K、C1在窑内活动规律的研究，掌握了回转窑工况变化的规律，并通过 对其含量的测定，提供了一套与传统方法不同的窑操作与控制方法。 2、对窑内还原气氛的测定不是直接检测CO，而是检测由CO造成的三氧化硫含量 的变化，这种检测三氧化硫含量的变化的方法与窑工艺的关系更加密切，数据参考价值更 大，而装置的可靠性也更高。 3、传统控制方法中，对窑尾热生料是不做成分检测的，提出对热生料进行有害元 素检测，在方法上也是一大创新。 4、开发了专业用途的三元素S、K、C1快速检测仪，即荧光分析仪。 本发明的优点将荧光分析仪运用到对窑尾热生料中有害元素S、 K、 Cl的含量的
分析检测，检测结果快速、准确，能及时反映出窑系统的微小变化，可对窑工况进行操作指
导，提高控制水平，减少误操作的发生，达到节能、并提高产品质量的效果。
图1为一种新的窑工况控制工艺方法的流程图。 图中1.水泥窑，2.荧光分析仪，3.中央控制室，水泥窑与荧光分析仪之间的箭头 表示取样，荧光分析仪与中央控制室之间的箭头表示数据传输。
具体实施例方式
本发明所述的一种新的窑工况控制工艺方法的实施例，如图1所示，它包括以下 步骤 1、通过高温取样装置直接截取水泥窑窑尾热5级筒热生料样品； 2、然后用荧光分析仪对样品中的S、 Cl、 K三元素及其氧化物的百分含量进行检
3、检测数据出来后直接传送回中央控制室，通过数据变化可及时了解窑况，随时 监控，及时调整窑的工艺状况。
根据上述不同时段检测出来的不同数据来判断窑况 ①当热生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%时，工艺事故处于多发状态(容易结皮、滚 球)；本实施例中，热生料中的N^0+K20+C1〉6. 5% ，工艺事故处于容易结皮、滚球等多发状 态，需要调整窑工艺参数。 ②当热生料中的S03 > 1. 5%时，且热生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窑系统处 于还原气氛；本实施例中，热生料中的S03 > 1. 8%，且热生料中氯是熟料中氯的2倍以上， 窑系统处于还原气氛；需要调整窑系统工艺控制参数。 ③当热生料中K20 > 3X，且C1、S03均〈0. 8%时，熟料中的硫碱比失衡，将会影响 水泥性能，应及时调整；本实施例中，热生料中1(20> 4X，且C1、 503均< 0. 7%，熟料中的 硫碱比失衡，将会影响水泥性能，应及时调整硫碱比值。 ④当热生料中C1 > 1.5%，K20> 1.0%时，可证明原材料氯含量太高，对窑况影响 较大，应及时调整。本实施例中，热生料中Cl > 1.6%， K20 > 1.2%，可证明原材料氯含量 太高，对窑况影响较大，应及时调整窑工艺参数。
本发明中的百分含量均指重量百分含量。
权利要求
一种新的窑工况控制工艺方法，其特征在于它包括以下步骤(1)通过高温取样装置直接截取水泥窑窑尾热5级筒热生料样品；(2)用荧光分析仪对样品中的S、Cl、K三元素及其氧化物的百分含量进行检测；(3)检测数据出来后直接传送回中央控制室，通过数据变化可及时了解窑况，随时监控，及时调整。
2. 如权利要求1所述的一种新的窑工况控制工艺方法，其特征在于根据上述不同时 段检测出来的不同数据来判断窑况① 当热生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%时，工艺事故处于容易结皮、滚球等多发状态；② 当热生料中的S03 > 1. 5%时，且热生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窑系统处于还 原气氛；③ 当热生料中K20 > 3 % ，且Cl 、 S03均< 0. 8 %时，熟料中的硫碱比失衡，将会影响水泥 性能，应及时调整；④ 当热生料中C1 > 1.5%， K20> 1.0%时，可证明原材料氯含量太高，对窑况影响较 大，应及时调整。
全文摘要
本发明涉及一种新的窑工况控制工艺方法，它包括以下步骤通过高温取样装置直接截取水泥窑窑尾热5级筒热生料样品；然后用荧光分析仪对样品中的S、Cl、K三元素及其氧化物的百分含量进行检测；检测数据出来后直接传送回中央控制室，通过数据变化可及时了解窑况，随时监控，及时调整。本发明的优点将荧光分析仪运用到对窑尾热生料中有害元素S、K、Cl的含量的分析检测，检测结果快速、准确，能及时反映出窑系统的微小变化，可对窑工况进行操作指导，提高控制水平，减少误操作的发生，达到节能、并提高产品质量的效果。
文档编号F27D19/00GK101718501SQ200910237339
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者张觊, 熊云贵 申请人:北京金隅红树林环保技术有限责任公司