窑炉操作手册.doc

目 录第一章 焙烧工艺流程及窑体构造、结构和风机运作系统第一节 焙烧工艺流程1第二节 窑体构造1第三节 隧道窑结构1第四节 风机运作系统2第二章 隧道窑工作原理第一节 隧道窑内部气体流动5第二节 隧道窑内的传热6第三章 点窑步骤第一节 隧道窑点窑准备工作7第二节 点窑注意事项8第三节 升温办法8第四节 使用液化气仍无法提升窑温的解决办法8第五节 温度上升后的操作9第四章 窑炉温度调节及操作控制第一节 温度曲线（焙烧曲线）10第二节 隧道窑的特征10第三节 干燥窑和隧道窑各段温度调节12第五章 停窑步骤17第六章 整体操作注意事项18第七章 设备维护保养19 第一章 焙烧工艺流程及窑体结构、构造原理和风机系统第一节、焙烧工艺流程首先利用干燥窑将成型后的硅藻土砖坯中水分干燥，干燥完后再进入隧道窑进行预热、焙烧、冷却。按设计砖坯理想烧制流程每40分钟出一车，砖坯整个烧制过程需53.3小时左右。目前尚未达到。第二节、窑体构造1、生产设备：我公司使用窑炉为连续式窑车隧道窑和干燥窑。干燥窑顾名思义，起到干燥砖坯作用，干燥窑内热量主要靠隧道窑抽取冷却段的余热和部分预热段的烟气提供。隧道窑靠砖坯自身释放的热量来烧制。2、窑体长度：干燥窑长80米，隧道窑长80.6米，其中0.6米为5道窑门所占长度。3、窑体容量：窑车长度2米，可容纳40辆窑车。4、干燥窑结构：普通红砖支撑墙结构。温度不可超过200。5、隧道窑构造顶部：采用耐高温平吊顶结构。墙体：高温带：由内到外依次为粘土耐火砖，硅藻土保温砖，硅酸铝纤维干法毡和红墙外墙。低温带：由内到外依次为粘土耐火砖，加气堇青石砖和红砖外墙。基础：采用毛石砌筑垫层，上层贯通钢筋混凝土条形基础结构。第三节、隧道窑结构隧道窑按结构划分为三段：预热段、焙烧段（也可称煅烧段、烧成段）、冷却段。1、预热段砖坯入窑后，开始排除残余水份，从窑头到焙烧带前端为止的这一段叫做预热段。长30米，容纳15辆窑车。2、焙烧段从开始使用煤气烧嘴的一排蓝色煤气管道起到最后一排为止区段称为焙烧段。砖坯的烧成就是在这一段内进行的，此段的操作是重点。长20米。容纳10辆窑车。3、冷却段从停止加热（供气或供煤）以后的窑段都属于冷却段，长30米，容纳15辆窑车。 第四节、风机运作系统1.排烟（抽低温烟气）系统由1台排烟风机和3对风管组成，排烟风机选用Y4-73NO10D11KW引风机。由闸板控制调节风压和风量。风机进口均安装有温度表，进口温度应控制在200以内。风机将隧道窑内多余含热烟气抽入到干燥窑内提供所需热量。排除坯体在预热过程中产生的低温高湿烟气。预热抽出系统保证半成品均匀平稳的升温，坯体中物理化学反应充分进行。解决了传统隧道窑焙烧中制品产生的黑心，压花，预热时急速升温导致的裂纹，哑音等焙烧缺陷。2、抽余热系统（高温烟热和冷却余热系统）由一台送热Y4-73NO14D30KW引风机和7对风管组成。变频器控制风机的转速，操作人员可以在变频器的操作面板上设定风机所需的频率。冷却带的剩余热量系统的利用，将窑内焙烧后的余热用于成型后湿坯的干燥。3、循环系统由1台循环Y4-73NO10D37KW引风机和3对风管组成。变频器控制风机的转速，在风管上装有压力传感器，在中控室可以观测到设备所运行的实际压力，以便于调试人员的控制。其中配有脱硫和换热装置。循环系统将烧成段前部分高温气体抽入到隧道窑窑头部位，进行砖坯加热。脱硫装置：脱硫塔用石灰石吸取气体中二氧化硫、三氧化硫、硫化氢等含硫有害杂质，最后产生熟石膏。换热装置：部分热气体通过安置的换热器，提供全产区员工洗浴需热水。在预热段的低温碳化室中间设有热电偶，温度信号传到中控室的PLD微电脑控制仪表控制循环风机变频器的频率，即碳化室温度过高时，自动减少抽力来降低温度，反之温度过低，就会加大抽力。4、助燃系统由一台助燃9-19NO5.6A11KW引风机和20组助燃风管组成。在助燃风主管上设有一块现场显示的压力表 ，一个压力传感器在中控室可以观测到设备所运行的实际压力，以便与调试人员的控制。通过抽取低温碳化室内可燃挥发份气体，使烧成段内保持高温，达到助燃和无废气排出的环保效果，当内燃不足时采用液化气补充燃料，使制品能达到理想的烧结温度。设计思路；根据原料的烧结特点，在窑炉设计中将制品在低温时释放，大量含能气体抽出，作为煤气燃烧的助燃空气在焙烧带加以利用，消除了砖坯黑心的可能性，减少了液化气的供应，节约能源。5、窑门冷却系统采用四台窑门T35-11NO3.0A高压轴流风机，并排安装在隧道窑尾门，在窑门完全放下后风机自动启动冷却窑车上烧制好的产品，并提供燃烧所需热空气。窑门完全提起风机自动停止。实现砖坯出窑时温度与室温相同，既安全又可以缩短窑的长度。6、窑底冷却系统窑底冷却风机采用1台T35-11NO6.3A高压轴流风机，安装在冷却段，通过吹入冷空气，使各个部位的窑车上下压力保持平衡，减小窑车上下气体流动和窑内坯垛上下温差，同时可以有效的降低车下温度，保证了窑车在良好的状态下运行，窑车与窑体处于良好的配合状态，延长了窑和窑车的使用寿命。7、排潮系统由1台排潮Y4-73NO12D15KW引风机组成，安置在干燥窑窑头。变频器控制风机的转速，操作人员可以在变频器的操作面板上设定风机所需的频率。排潮风机将干燥窑内大量水汽排走。8、干燥窑内循环系统循环风机采用2台GD30K2-12N06A高压轴流风机。由中控系统操作。通过循环，砖坯由内至外释出水份，达到整体均匀干燥不开裂。 第二章 隧道窑工作原理第一节、隧道窑内气体流动窑内气体流动原理：由于窑内充满热气体，周围为冷空气，两者又互相连通，冷空气对热气体产生的浮力必然影响炉内气体流动，气体流动时具有位能、动能、压力能和阻力损失等四种能量，通常说几何压头、动压头、静压头和阻力损失压头，因此他们之间转换遵循伯努利方程，简单的表达方式：h位+h静+h动+h损=常数阻力损失：包括摩擦阻力、局部阻力、料垛阻力之和，即：h损=h摩+h局+h料任何一个压头的增大，必然引起一个相应压头的减小，压头之间可以转换，但总和是不变的。1）、几何压头几何压头使窑内热气体由下向上流动，热气体温度越高，几何压头越大，向上流动的趋势越大，造成窑内上下温差也就越大，这是造成窑内温度不均衡的原因之一。2）、静压头隧道窑内气体流动的直接动力是由通风设备所引起的静压头。静压头所引起的气流方向是由压强高的地方流向压强低的地方。窑内凡有送风处必呈正压，凡抽风处呈负压，由正压至负压必经一个零压处。3）动压头动压头给与气体流动的方向就是气体喷出的方向，是流速的方向。动压头的大小取决于窑内气体流速的大小，气体流速越大。窑内气体紊乱程度越大。窑内温度越均匀。4）压头损失压头损失即阻力损失包括摩擦阻力损失、局部阻力损失和料垛阻力损失等。第二节、隧道窑内的传热传热方式分为传导传热（简称导热）、对流换热和辐射换热三种。隧道窑内预热段、焙烧段和冷却段的传热情况是不同的。在预热段和焙烧段，砖坯被加热，燃烧产物烟气以对流换热和辐射换热的方式将热量传给砖坯。对流换热的热量主要取决于气体的流速，与气体和固体物质表面的温度差成正比；而辐射换热的热量与气体和固体物质表面的热力学温度的4次方之差成正比。所以，两种换热方式共存时，800以下的低温阶段以对流换热为主，800以上的高温阶段以辐射换热为主，我们的产品烧成和窑炉设计温度均在750左右，利用各项风机系统对窑内热气体的对流换热起主要调温手段，掌握好调温方法极为重要。第三章 点窑步骤第一节、隧道窑点窑准备工作准备材料：木屑5公斤，木料或干柴禾10公斤，柴油5升，先锋褐煤若5吨左右，码硅藻土砖坯窑车60辆以上，空窑车10辆与码砖坯的窑车岔开顶进隧道窑，50公斤液化气8罐。物料准备好后，点火步骤如下：1. 在一辆空窑车上的中央靠前位置处，把炉条两头用耐火砖（或红砖）支撑起，炉条与窑车架空呈垂直放置，并且能让空气在炉条下顺畅流通，架空高度为3至4块砖的厚度。2. 再在炉条上放上袋装少量木屑，袋装木屑周围放干柴10公斤左右，并在干柴上撒满3公斤木屑。再装碎煤或小块煤，最好块煤围绕窑车周围。顶进隧道窑。3. 在第二辆窑车上装300公斤左右褐煤，前部小块碎煤，后部大块煤。4. 第三辆顶入窑车为干燥好的砖坯。5. 第四辆为300公斤左右的煤车（碎煤、块煤均可）。6. 依次按一车煤一车砖坯顶入隧道窑，共顶进16辆窑车。7. 将隧道窑内的其他窑车拉出，并保证先前准备点火用的窑车其位置在焙烧段内可执行点火。8. 将柴禾棍裹上废棉布作点火棍、打火机、柴油带入隧道窑内，进去时点火人员必须佩戴口罩或防尘面具。打开排烟风机，干燥窑排潮风机，调节各个管道闸门开格小于1。9. 将部分柴油均匀倒在第一辆窑车上，用火机小心点燃点火棍，后将窑车上的柴油点燃，人员即刻出窑，在窑尾和中控室观察火势和温度T5、T4变化。10. 如果烟雾较大，且温度一直停留在200左右，可开启窑门冷却风机和窑底冷却风机，送入空气助燃。过20小时后待最高温度在500以上可以顶车，同样按一车煤一车砖顶入窑内。第二节、点窑注意事项1、顶车前，先要检查设备完好，拖车轨道打扫整洁。工具放置规整。2、一定要意识到柴油属易燃品，在窑内点火时定要小心谨慎。3、夏季雨水较多，煤处于敞开放置容易潮湿，点火后会有大量烟气释放，对设备、环境和人体都有损害，应注意员工自我保护和厂房内空气流通。4、随时观察温度变化，对各个管道闸门及风机变频器的调节均为微调，即每次调节量小，并多注意观察。5、如有特殊情况应及时上报上级领导或指导人员。第三节、升温办法及安全注意事项点窑后注意观察温度变化。如果温度一直提升不了，可选用液化气助燃。将液化气气管接至隧道窑高温段煤气烧嘴口，用电子打火器点燃烧嘴，两侧各点2罐，可根据温度高低适当减少或增加液化气用量。在点液化气时，需注意：1、点火时应把烧嘴完全放入窑内再使用点火器点火，不可外置点燃后再送入窑内。2、点火时不可开气过猛，易伤人，应逐渐开启气阀。3、点燃烧嘴后，应把液化气罐和气管安置妥当，放置在低温荫庇处，同时提醒过往人群注意气管线路。4、每间隔15分钟通过烧嘴观测孔检查液化气燃烧情况，如有熄灭，应及立刻关闭气阀，重新点火。5、在点火的过程中至少两人以上才可操作点火，有专人提醒和帮助。第四节、使用液化气仍无法提升窑温的解决办法液化气点燃后长时间内，温度仍持续降低，可见窑内可燃物（引火使用）过潮（在雨季较为明显），或过少。准备重新点窑（参照点窑准备工作和步骤）。第五节、温度上升后的操作观察温度，最高温度达到700以上，不可猛然进车，此时所表现温度只是砖坯燃烧温度，而窑内的窑墙、窑体、窑车等需要吸收大量热量建立“温度场”（窑内某一段温度长时间不会改变，即一部分区域所增加、蓄积和损失的热量在长时间段内达到平衡）。需要注意观察1224小时，等待窑温无大变动即可进车。可以进车时，说明点窑成功。第四章 窑炉温度调节及操作控制第一节、温度曲线（焙烧曲线）窑炉从设计到操作，温度曲线为最重要的参数之一。1、测温方式：本窑炉共有13个测温点，分别为预热段5个（T0至T4，T0和T3为低温碳化室温度），焙烧段4个（T5至T8），冷却段4个（T9至T12）。预热段和冷却段使用K型热电偶，焙烧段和TO使用S型热电偶。2、温度曲线位置T1T2T0T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12温度（）3080150300400550700750650500200100400100200300400500600700800T1T2T0T3T4T5T6T7T8T9T10T11T12温度（）第二节、隧道窑的特性一般窑炉工艺设计主要烧制陶瓷、保温砖、耐火砖等产品，基本靠外界提供热源。加热方式有煤气喷嘴、可燃油喷嘴、煤粉喷嘴，或者直接设置一段炉灶添置煤块加热。而直接通过物料自身放出热量，烧结自身的方式较少。考虑我公司烧制的硅藻土（硅藻类植物的遗骸经过长时期沉积，与土壤中的二氧化硅结合后变为硅藻土），出产地处于露天可开采的煤层上方，其中含有机质（30%左右）较多。作为沥青改性剂的主要成分，含有机质影响产品稳定性。有机质在加热后可释放出一定热量（可作燃料），经取样实验测定硅藻土热值在8001000Kcal/公斤，应合理应用。窑炉设计时考虑将有机质去除的同时，加热硅藻中的有机质将窑温提升。硅藻土的特性决定了我们使用的窑炉与普通窑炉的不同：1、低温碳化室低温碳化室的设计是硅藻土在加热到150300时，有可燃气体析出，类似煤。隧道窑烧制硅藻土的过程，可参照煤在隔离空气的情况下加热过程（即一般所说的干馏）。经查阅，煤随温度升高将发生以下变化：温度变 化100150水分蒸发150200放出所吸收的CO2200250化合物明显分解300开始放出含焦油很多的气体（各种轻碳氢化合物）350400可燃物质激烈分解，放出CH4、H2、C2H4，以及其他焦油蒸汽450放出大量焦油气500焦油气逐渐减少10001100完全停止一切气体逸出，形成固体焦炭由上表可知在300时，硅藻土经加热可放出焦油气体（即挥发分），再将这部分气体打入到焙烧段，既减少废气体的排放，又有效起到煤气的助燃效果，一举两得。经资料显示，硅藻土在通过加热可释放的气体有：氢（H2）、一氧化碳（CO）、甲烷(CH4)、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C3H2）等，其着火温度和浓度（常温下在空气中燃烧）如下：气体名称氢H2一氧化碳CO甲烷CH4乙烷C2H6乙烯C2H4乙炔C3H2丙烷C3H8丁烷C4H10丙烯C3H6苯C6H6着火温度范围510590610658537750537630540547335480466430455570740体积百分数%4.080.012.580.02.515.42.514.952.7535.01.5382.02.011.11.558.52.011.11.39.5表中显示当温度达到335，乙炔C3H2与氧气反应后所释放热量可将比他热值高的气体点燃，即达到助燃燃烧完全燃烧的效果。2、循环风机低温碳化室的砖坯再通过循环风机抽取焙烧段高温热空气，引燃低温碳化室内的砖坯。循环风机连接脱硫塔，硅藻土和褐煤的成分类似，在400600间释放出大量含硫的酸性气体，如SO2, SO3、H2S与水气H2O混合形成硫酸或亚硫酸，对管道和风机造成极大腐蚀损害，因此在循环系统中设置脱硫装置，让焙烧段出来的含硫高温烟气经脱硫，再送到低温碳化室即起到加热砖坯、提升温度作用，也保护设备和降低环境污染。第三节、干燥窑和隧道窑各段温度调节窑炉调节操作目的是达到理想温度曲线，并采用低温缓慢燃烧方式，烧制出的产品符合检测要求，质量达标。其中各段温度指标和调试如下（一）、干燥窑窑温调节干燥窑热量主要靠隧道窑送热系统和排烟系统提供，送热占主要。1、当隧道窑冷却段热量不够充足，可打开两对干燥窑循环风机，起到阻挡热量被抽走的作用，稳住干燥温度。当干燥T5、T6在50以下时，打开一对；5070间开一个；70以上不开启。2、干燥窑温度超过110时需注意，硅藻土可能释放挥发分并已达到燃烧条件。调节操作：a、排潮风机频率设置在30赫兹以上。b、送热风机频率在30赫兹以上，开启隧道窑四个窑门冷却风机，送热风管开到最大，送入外界冷空气冷却干燥窑。干燥窑温度仍持续升高，风机调节均不凑效，迅速向干燥窑顶进湿砖坯，直至温度降至110以下。从干燥窑顶出的高温砖坯可送入未使用的二号隧道窑。如两条窑同时使用时，应将高温砖坯送入与干燥窑不对应的隧道窑，如一号干燥窑送入二号隧道窑。（二）、隧道窑窑温调节1、预热段T1温度应和室温差距不大。如果温度较高（在150以上）的情况，首先判断硅藻土砖坯是在干燥窑低温燃烧，还是隧道窑着火点（高温点）前移。前一种情况发生时，干燥窑窑温定已居高不下，须先将干燥窑温度降低，可参看干燥窑窑温调节。并减慢隧道窑进车速度再作观察。如果是后一种情况，将排烟风机风管两侧6道闸门开至第三格。注意温度超过150时，关小排烟风机闸门。烟气温度也相应升高，开大排烟管道闸门把这部分高温烟气送进干燥窑时需注意烟气内含有挥发份，极可能将干燥室内温度提升起来，并损坏排烟风机，产生“高温”(180以上)干燥现象。T2与T1相距八米，控制调节和T1相同，温度不可过高，会烧坏隧道窑3号窑门。T0距T2六米，T3距 T0四米，同为低温碳化室温度。当温度达到110300时，开启助燃风机，可对焙烧段起到助燃作用。调节原理参看低温碳化室。T4距T3六米，测量温度主要为循环风机所抽走的烟气温度，循环风机耐烟气温度不超过250，T4温度不超过500否则会损坏风机。当高温提前至此段，如T3升至500，加快进车速度的同时减少排烟风机的抽力，加大送热风机抽力，让高温向窑尾方向后移。当此段温度均低于150时，间歇性开启循环风机或加大循环风机频率，开大排烟风机闸门至第二格左右。目的抽取焙烧段热量，同时加大水汽排出，从而达到升温。如调整10小时后均无变化，应减慢进车速度，在保证整段窑内最高温700以上时。使温度向前移，当T4升至300即可正常进车。2.焙烧段T5距T4十米，T5、T6、T7、T8之间各相距四米。高温点的前后变化：最高点温度前移，T4升至600以上，保持进车速度，循环风机频率降低为15赫兹或关闭，排烟风机闸门关小至第一格，排潮风机频率调至25赫兹以上，并且根据观察关闭窑门冷却风机一对或全部。操作以上都无变化时，则需加快进车速度（一小时一车），直至T4降至400以下正常。最高温度点后移，如T9升至800以上，将上述操作反向相对调节。在调节后无变动时，可减慢进车速度。温度不稳定情况出现：a、温度升高。为提高砖坯热值，砖坯内混合掺入少量煤粉（10%左右）。硅藻土热值有波动，在窑炉内燃烧，会出现温度过高 1000以上，整段超过900的情况。对硅藻土的烧成质量和窑炉使用寿命都有损害。温度过高，采取方法：打开全部窑门冷却风机和助燃风机进行冷却，让冷空气进入窑内冷却；循环风机和送热风机频率提高到20赫兹以上，让热量分散于预热段和干燥窑中。随时观察温度变化做出调整。控制进车速度，将高温窑车顶到冷却段，会烧损冷却段送热管道。出现某一点温度较高的情况，比如T8温度超过900，开启助燃风机， T8处的助燃风管管闸开大，关闭其余的助燃管道闸门，使此一点的温度迅速冷却到正常范围。b、温度降低。当砖坯热值不高（砖坯中无煤粉混合的情况）或因外界气温降低，窑内温度也会降低。缩短进车速度，调节进风和抽风量，减少热量损失。将排烟风机风管闸门关小至第一格内或关闭（将第一和第二号窑门提升少许）。如温度继续降低，应关闭送热风机，开启一对窑门冷却风机。观察一段时间后，温度仍无变化，可在砖坯垛上适当加煤（50100公斤左右/每车）。并可考虑使用液化气助燃。在整体最高温度低于300时，重新点火。待温度提升稳定后方可启用循环、助燃等风机。3、冷却段其最高温度不可超过500，否则将严重损坏连接送热管道，并且出车温度较高，对外界设备和工作人员有极大危险。保持低温极为重要，如果温度过高（700以上）时，开启窑门风机，减慢进车速度，直到温度降到安全范围。由于冷却段向干燥窑提供主要热量，因此温度不可过低，当温度T10低于150、T11低于80时，降低送热风机抽力或关闭，否则将影响隧道窑整体窑温。此隧道窑在设计时考虑基本全面，但烧制硅藻土产品较为特殊，其主要因素热值不稳定，导致窑内温度和硅藻土烧成质量随之出现波动，可选择化验室做热值测定来指导烧成工艺，同时在试生产过程中将不断积累总结，最后汇编入专家档案，以供参考。第五章 停窑步骤及注意事项1、准备15辆空窑车和40辆参入10%煤粉的砖坯，以便下次点窑使用。2、按进车步骤先将15辆空窑车送进干燥窑，后进40辆砖坯。3、依次进车直到空窑车时，