粘土烘干是水泥厂干法生产中一个重要的工序之一,特别在我国南方,粘土的单独烘干成为一个不可缺少的工序,即使有些厂生料采用烘干磨粉磨时也是如此。南方粘土与北方黄土性质不同:①南方雨水多,粘土含水分大。某厂曾在三、四月份雨季时对粘土水分进行测试,粘土水分最大时达28。②南方粘土颗粒级配中粘粒级(<0.005mm)占大多数,主要矿物为高岭石,粘土塑性大,粘结性强。因此,一般在粘土进烘干机之前不用进行破碎,但由于以上原因,南方粘土较难烘干。由于许多生产厂家及有关设计单位对该问题不够重视,导致粘土烘干终水分偏高,影响生料磨机产量,严重时导致生料磨结圈。 或者为了保证烘干质量,采取降低烘干机产量的办法,造成干粘土供应紧张,影响生产正常进行。因此,对南方粘土进行烘干时,应注意如下几个问题:
(1)烘干机长径比
由于南方粘土塑性高,粘性较大,难烘干,我国原设计的烘干机在南方显得不适用,如?2.2m×12m烘干机,按设计产量,当粘土初水分为25时,干料产量达6.7t/h,实际生产中,如要达到设计产量,必须放宽终水分,高时达到10左右,否则必须减少喂料量,降低产量到3~4t/h,以满足终水分1~2的入磨要求。因此,适当增大回转烘干机的长径比,以延长物料在烘干机内停留时间,对烘干南方粘土是必要的。
在南方水泥厂设计选型时必须选用长径比较大的烘干机,如可选用?2.2m×14m,甚至?2.2m×16m烘干机。如生产中已使用长径比较小的烘干机,在条件允许时,可把烘干机改造加长。
(2)燃烧室及燃料的选用
南方煤的质量较差,优质煤较少,许多厂家特别是小厂为了节约成本,在粘土烘干时采用劣质煤,而燃烧室又采用人工操作的层燃燃烧室,导致烘干烟气温度偏低,且经常波动,影响烘干质量。
如果因优质煤价格高,不得不采用劣质煤时,最好采用沸腾燃烧室。 沸腾燃烧室可烧灰分大、发热量低的劣质煤,而且自动化程度高,劳动强度低,烟气温度易控制、稳定,在南方粘土烘干中较为适用。
(3)物料粒度
虽然南方粘土颗粒粒度较小,进烘干机前不需破碎,但也有少数粒度较大的颗粒,而且有些厂家将铁粉掺入粘土中一起入烘干机中烘干,许多铁粉粒度较大。这些大颗粒的物料由于比表面积小,与热烟气接触面积小,难以烘干。
为了经济合理,又能提高烘干效率,在不增加破碎设备时,可在烘干机筒体内悬挂链条。链条主要是起破碎物料作用,兼有传热作用。 因此,采用自由垂挂方式较为合理。链条垂挂在筒体中部较为适宜。 太靠近进料端,物料太湿,难以破碎,太靠近出料端,物料破碎完,烘干时间太短,不能保证破碎效果。链条排数不宜过多,?2.2m×12m烘干机以3~4排为宜,太多,流体阻力过大,增加能耗。
(4)扬料板角度
粘土烘干一般采用抄板式扬料板。许多厂家一台烘干机只采用一种形式扬料板,由于粘土在烘干各个阶段特点不同,采用一种形式扬料板难以满足要求。一般抄板式扬料板可分为直板式和弯板式两种,直板式适用于湿而粘的物料,弯板式适用于散状式较干的物料。
因此,在靠近烘干机进料端,由于粘土较湿,且粘性较大,采用直板式扬料板较合适。而且为使物料能顺利进入筒体内,进料端一、二排直板式扬料板宜采用与筒体呈正向螺旋角度布置。如果筒体长度太短,可在筒体中部附近也安装一、二排与筒体呈反向螺旋角度的直板式扬料板,以阻碍物料前进,延长物料在筒体内停留时间。在粘土出料端,由于粘土水分降低,粒度变小,粘性降低,可采用弯板式扬料板。在粘土烘干的前半段,为了增加热烟气与物料的接触面积,扬料板排列可适当密些。在烘干的后半段,粘土水分已较低,强烈的扬料将产生大量的粉尘,增加收尘器的负荷。因此,在筒体的后半段,扬料板排列可适当疏些。
(5)堵塞与漏风
堵塞与漏风是影响烘干质量的重要因素之一。如果某个部位堵塞,将导致气流不畅,烟气相对湿度增大,影响传热速率。系统漏风过大,除降低烟气流速外,还会导致过剩空气过大,烟气温度降低。因此保证烟气通畅系统又不漏风,可提高粘土的干燥速率,但在设计选型时,又不能使烟气的流速过大,太大扬尘将增大,应控制烘干机出口风速为1.5~3m/s。
当热烟气流速减慢,甚至火焰从炉门往外喷时,则系统某个部位可能发生堵塞或漏风。
易出现堵塞部位主要在收尘系统部分。如果收尘器保温较差,或某处保温层损坏,将导致烟气结露,烟气中粉尘则易于在该处沉积下来,最终导致堵塞。另外,水平风管和风管弯曲部位以及收尘器下料锥斗、翻板阀处也易于堵塞,要经常进行检查清理。
易出现漏风部位主要如下:
①炉门。有些工人加完煤后忘记关炉门,或懒得关,形成漏风;
②筒体出料口处,要加出料罩,减少漏风;
③由于烟气为腐蚀性气体,易使收尘器壳体及风管腐蚀,出现破洞,导致漏风。
(6)操作问题
人工操作的层燃燃烧室由于基本上为人工操作,因此人为因素影响较大,而沸腾燃烧室由于自动化程度较高,人为因素较小。
人为因素影响主要表现在:
①加煤不及时、不均匀,导致烟气温度经常波动。
②如果用人工加粘土,则由于加料不均匀,而加煤又不相适应。 当加大料时,没多加煤,烟气温度没相应提高,导致粘土烘不干;加小料时,煤没相应减少,导致能耗增加。
③清灰退火烟气温度降低时没相应减小喂料量,导致粘土烘不干。④粘土原水分大时,烟气温度没相应提高,粘土原水分小时,烟气温度没相应降低。
摘自:林宗寿编著《水泥“十万”个为什么》,武汉理工大学出版社