專利名稱：一種新的窯工況控制工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的窯工況控制工藝方法，它是通過對窯尾熱生料進(jìn)行熒光分
析，對窯工況進(jìn)行操作指導(dǎo)，提高控制水平，減少誤操作的發(fā)生，達(dá)到節(jié)能并提高產(chǎn)品質(zhì)量 的效果。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)方法是通過氣體分析儀，對窯尾煙氣室S02、 C0、 02、 N0X進(jìn)行檢測，或通過各種 操作參數(shù)對窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行操作控制。而在實(shí)際的生產(chǎn)中，由于氣體取樣工作在高溫、 粉塵濃度高的環(huán)境，取氣管道經(jīng)常堵塞，導(dǎo)致氣體分析儀的維修量大，通常不能處于正常工 作狀態(tài)，與需要連續(xù)工作的要求有很大的差異，對掌握窯況意義不大。而各參數(shù)變化一般不 是很明顯， 一旦出現(xiàn)明顯變化，說明工藝狀況已經(jīng)非常紊亂，只能通過人工現(xiàn)場處理后方能 恢復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決對水泥窯工況進(jìn)行快速診斷的問題，采用創(chuàng)新思維，利用熒 光分析儀代替原有的氣體分析儀，通過對水泥工藝中窯尾熱生料中Cl、 K、 S的快速分析檢 測，準(zhǔn)確有效的掌握水泥窯的工況，從而很好的指導(dǎo)水泥生產(chǎn)的一種新的窯工況控制工藝 方法。 本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括以下步驟 1、通過高溫取樣裝置直接截取水泥窯窯尾熱5級筒熱生料樣品； 2、然后用熒光分析儀對樣品中的S、 Cl、 K三元素及其氧化物的百分含量進(jìn)行檢 3、檢測數(shù)據(jù)出來后直接傳送回中央控制室，通過數(shù)據(jù)變化可及時(shí)了解窯況，隨時(shí) 監(jiān)控，及時(shí)解決。
根據(jù)上述不同時(shí)段檢測出來的不同數(shù)據(jù)來判斷窯況 ①當(dāng)熱生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%時(shí)，工藝事故處于多發(fā)狀態(tài)(容易結(jié)皮、滾 球)； @當(dāng)熱生料中的303> 1.5%時(shí)，且熱生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窯系統(tǒng)處 于還原氣氛； ③當(dāng)熱生料中K20 > 3 % ，且Cl 、 S03均< 0. 8 %時(shí)，熟料中的硫堿比失衡，將會影響 水泥性能，應(yīng)及時(shí)調(diào)整； ④當(dāng)熱生料中C1 > 1.5%，K20> 1.0%時(shí)，可證明原材料氯含量太高，對窯況影響
較大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。 工作原理 在水泥回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料的過程中，由于燒成帶溫度較高，隨原燃材料帶入的有害 元素Cl、K會形成KC1 ，并在窯內(nèi)隨溫度不斷升高而揮發(fā)出來形成蒸氣向窯尾分解爐和預(yù)熱器方向運(yùn)動(dòng)，在預(yù)熱器內(nèi)通過熱交換，氣體溫度下降，KC1形成結(jié)晶微粒被粘附在生料顆粒 表面并被重新帶回窯內(nèi)，如此反復(fù)，窯尾熱生料中的C1、K含量會不斷增加，工藝上稱這一 現(xiàn)象為循環(huán)富集。 另外，熟料煅燒所使用的燃煤會帶入大量的S，燃燒后形成的S(^會被物料吸收形 成硫酸鹽隨熟料帶出，但如果窯操作不當(dāng)，煤粉沒有完全燃燒而產(chǎn)生了還原氣氛CO，則原本 能隨熟料走掉的硫酸鹽便被CO還原成不穩(wěn)定的亞硫酸鹽，亞硫酸鹽分解形成S02和金屬氧 化物0 20-1 代表鉀或鈉)，S02以氣體形式向窯尾分解爐和預(yù)熱器方向運(yùn)動(dòng)，在預(yù)熱器內(nèi)重 新生成硫酸鹽被帶回窯內(nèi)。如果還原氣氛持續(xù)存在，則硫的循環(huán)會持續(xù)增加，使窯尾熱生料 中S的含量不斷上升，當(dāng)S、C1、K含量超過一定總量時(shí)，物料粘性會急劇增加，形成分解爐結(jié) 皮堵塞。反應(yīng)方程式如下 S+02 = = S02個(gè)，R20+S02 = = R2S03， 2R2S03+02 = = 2R2S04
R2S04+C0 = = R20+S02個(gè)+C02個(gè) 因此，監(jiān)控?zé)嵘现蠸、 Cl、 K的含量，提前預(yù)告結(jié)皮堵塞的危險(xiǎn)，對窯系統(tǒng)的安全 運(yùn)行將起到非常重要的作用。 創(chuàng)新點(diǎn)(本發(fā)明中S、C1、K三元素中的K不僅僅代表鉀，還包括鈉，因鉀和鈉為同 族元素，因此以K為代表簡稱S、 Cl、 K三元素) 1、通過對S、K、C1在窯內(nèi)活動(dòng)規(guī)律的研究，掌握了回轉(zhuǎn)窯工況變化的規(guī)律，并通過 對其含量的測定，提供了一套與傳統(tǒng)方法不同的窯操作與控制方法。 2、對窯內(nèi)還原氣氛的測定不是直接檢測CO，而是檢測由CO造成的三氧化硫含量 的變化，這種檢測三氧化硫含量的變化的方法與窯工藝的關(guān)系更加密切，數(shù)據(jù)參考價(jià)值更 大，而裝置的可靠性也更高。 3、傳統(tǒng)控制方法中，對窯尾熱生料是不做成分檢測的，提出對熱生料進(jìn)行有害元 素檢測，在方法上也是一大創(chuàng)新。 4、開發(fā)了專業(yè)用途的三元素S、K、C1快速檢測儀，即熒光分析儀。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將熒光分析儀運(yùn)用到對窯尾熱生料中有害元素S、 K、 Cl的含量的
分析檢測，檢測結(jié)果快速、準(zhǔn)確，能及時(shí)反映出窯系統(tǒng)的微小變化，可對窯工況進(jìn)行操作指
導(dǎo)，提高控制水平，減少誤操作的發(fā)生，達(dá)到節(jié)能、并提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。


圖1為一種新的窯工況控制工藝方法的流程圖。 圖中1.水泥窯，2.熒光分析儀，3.中央控制室，水泥窯與熒光分析儀之間的箭頭 表示取樣，熒光分析儀與中央控制室之間的箭頭表示數(shù)據(jù)傳輸。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的一種新的窯工況控制工藝方法的實(shí)施例，如圖1所示，它包括以下 步驟 1、通過高溫取樣裝置直接截取水泥窯窯尾熱5級筒熱生料樣品； 2、然后用熒光分析儀對樣品中的S、 Cl、 K三元素及其氧化物的百分含量進(jìn)行檢
3、檢測數(shù)據(jù)出來后直接傳送回中央控制室，通過數(shù)據(jù)變化可及時(shí)了解窯況，隨時(shí) 監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整窯的工藝狀況。
根據(jù)上述不同時(shí)段檢測出來的不同數(shù)據(jù)來判斷窯況 ①當(dāng)熱生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%時(shí)，工藝事故處于多發(fā)狀態(tài)(容易結(jié)皮、滾 球)；本實(shí)施例中，熱生料中的N^0+K20+C1〉6. 5% ，工藝事故處于容易結(jié)皮、滾球等多發(fā)狀 態(tài)，需要調(diào)整窯工藝參數(shù)。 ②當(dāng)熱生料中的S03 > 1. 5%時(shí)，且熱生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窯系統(tǒng)處 于還原氣氛；本實(shí)施例中，熱生料中的S03 > 1. 8%，且熱生料中氯是熟料中氯的2倍以上， 窯系統(tǒng)處于還原氣氛；需要調(diào)整窯系統(tǒng)工藝控制參數(shù)。 ③當(dāng)熱生料中K20 > 3X，且C1、S03均〈0. 8%時(shí)，熟料中的硫堿比失衡，將會影響 水泥性能，應(yīng)及時(shí)調(diào)整；本實(shí)施例中，熱生料中1(20> 4X，且C1、 503均< 0. 7%，熟料中的 硫堿比失衡，將會影響水泥性能，應(yīng)及時(shí)調(diào)整硫堿比值。 ④當(dāng)熱生料中C1 > 1.5%，K20> 1.0%時(shí)，可證明原材料氯含量太高，對窯況影響 較大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。本實(shí)施例中，熱生料中Cl > 1.6%， K20 > 1.2%，可證明原材料氯含量 太高，對窯況影響較大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整窯工藝參數(shù)。
本發(fā)明中的百分含量均指重量百分含量。
權(quán)利要求
一種新的窯工況控制工藝方法，其特征在于它包括以下步驟(1)通過高溫取樣裝置直接截取水泥窯窯尾熱5級筒熱生料樣品；(2)用熒光分析儀對樣品中的S、Cl、K三元素及其氧化物的百分含量進(jìn)行檢測；(3)檢測數(shù)據(jù)出來后直接傳送回中央控制室，通過數(shù)據(jù)變化可及時(shí)了解窯況，隨時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種新的窯工況控制工藝方法，其特征在于根據(jù)上述不同時(shí) 段檢測出來的不同數(shù)據(jù)來判斷窯況① 當(dāng)熱生料中的Na20+K20+Cl > 5. 5%時(shí)，工藝事故處于容易結(jié)皮、滾球等多發(fā)狀態(tài)；② 當(dāng)熱生料中的S03 > 1. 5%時(shí)，且熱生料中氯是熟料中氯的2倍以上，窯系統(tǒng)處于還 原氣氛；③ 當(dāng)熱生料中K20 > 3 % ，且Cl 、 S03均< 0. 8 %時(shí)，熟料中的硫堿比失衡，將會影響水泥 性能，應(yīng)及時(shí)調(diào)整；④ 當(dāng)熱生料中C1 > 1.5%， K20> 1.0%時(shí)，可證明原材料氯含量太高，對窯況影響較 大，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的窯工況控制工藝方法，它包括以下步驟通過高溫取樣裝置直接截取水泥窯窯尾熱5級筒熱生料樣品；然后用熒光分析儀對樣品中的S、Cl、K三元素及其氧化物的百分含量進(jìn)行檢測；檢測數(shù)據(jù)出來后直接傳送回中央控制室，通過數(shù)據(jù)變化可及時(shí)了解窯況，隨時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將熒光分析儀運(yùn)用到對窯尾熱生料中有害元素S、K、Cl的含量的分析檢測，檢測結(jié)果快速、準(zhǔn)確，能及時(shí)反映出窯系統(tǒng)的微小變化，可對窯工況進(jìn)行操作指導(dǎo)，提高控制水平，減少誤操作的發(fā)生，達(dá)到節(jié)能、并提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。
文檔編號F27D19/00GK101718501SQ200910237339
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者張覬, 熊云貴 申請人:北京金隅紅樹林環(huán)保技術(shù)有限責(zé)任公司