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生产管理知识-新型干法水泥的生产工艺及技术特点概述(PPT49页)

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Page:1 截至2012年底,全国水泥产量22.12亿吨,水泥产量世界第一。新型干法水泥生产线 达1637条,新型干法水泥产能占到全国水泥总产量的90%以上。 新型干法水泥生产线规模越来越大,4000吨以上生产线总数占新型干法水泥生产线的 比例55.53%。 新型干法水泥生产技术一般指生料磨采用立式辊磨系统,烧成系统由五级余热器系 统、三档回转窑及第三代水平推动篦式冷却机组成,水泥磨采用辊压机加球磨机的联合 粉磨系统或圈流磨系统。随着新的节能技术和工艺的发展,粉磨设备大型化,生料辊压 机终粉磨技术及水泥辊磨终粉磨技术已成功投入使用。水泥技术的发展趋势是:向低碳 环保、节能减排、资源节约及协同处置废弃物快速发展。 新型干法水泥的生产工艺及技术特点 Page:2 (一)、生料制备系统: 生料粉磨是水泥生产的一个重要环节,生料粉磨主要型式:球磨粉磨、立式辊磨、辊压机终粉 磨,分别粉磨等。在立磨及辊压机终粉磨等料床粉磨设备出现之前,原料磨多采用球磨系统,以 中卸烘干磨使用最为广泛。但由于管磨机能耗较高(系统电耗22kw.h/t),生产线多数采用立磨系 统(系统电耗16-18kw.h/t),而辊压机(系统电耗12-14kw.h/t)节能效果优于立磨,近年来得 到了广泛的使用。 1、风扫式管磨系统 一般为单仓,入磨物料通过烘干仓到粉磨仓的尾端,用气力提升生料粉,然后入组合选粉机分 选,粗料返回磨头。热气从磨头到磨尾,从卸料罩抽出,经过组合选粉机和收尘器排入大气。 特点:烘干能力较强,但粉磨效率偏低,能耗较高,目前生料粉磨较少使用,但随着设备的大型 化,煤磨系统多采用风扫磨系统。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:3 2、尾卸提升循环磨系统: 它和风扫磨的主要区别在于入磨物料通过烘干仓到粉磨仓的尾端,物料以机械方法排出,然后用提 升机送入选粉机,粗料返回磨头。 该系统的烘干能力不如中卸提升循环磨系统和立磨系统,使用较少。 3、中卸提升循环磨系统: 中卸提升循环磨从烘干作用来讲,是风扫磨和尾卸提升磨相结合的产物;从粉磨作用来讲,相当 于二级圈流系统。喂入的物料经烘干仓进入粗磨仓,从磨机中部卸出,由提升机送入选粉机。选粉机 的回料大部分回入细磨仓,小部分回到粗磨仓。大部分热风从磨头进,少部分从磨尾进。 特点:对原料适应性强,易于操作和管理,维护工作量小,有较强的烘干能力强,在生料粉磨系统 中使用较多。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:4 4、立磨系统: 物料经磨头锁风装置喂入磨内,磨辊和磨盘之间的压力和剪切力对物料进行破碎和粉磨。物料 直接喂到磨盘上,通过磨盘的旋转,使得物料沿着粉磨轨迹在磨辊下被粉碎,部分物料通过挡料环 并穿过喷嘴环进入到外循环系统。几乎在细颗粒进入选粉机的同时,物料中的水分被快速蒸发,而 粗颗粒返回到磨盘上重新粉磨。通过选粉机的转速来控制生料粉的细度,落到磨盘上的部分粗颗粒 会通过喷嘴环进入到磨外循环系统。 该系统利用厚床原理粉磨,电耗消耗较球磨系统降低10-30%,同时烘干能力增大,可烘干含15- 20%水分的原料,入磨粒度可达到100-150mm。立磨粉磨系统简单,可靠性和运转率较高,已得到了 广泛应用。 常用的立磨有:莱歇磨(LM)、阿托克斯磨(ATOX)、伯力鸠斯磨(poysius)等 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:5 5、辊压机终粉磨系统 系统由辊压机、 V型选粉机、动态选粉机组成。物料喂入V型选粉机,经打散烘干后,经提升机 、稳流仓喂入辊压机辊压后,辊压后的物料经提升机再进入V型选粉机进行分选,细粉由气流带入 动态选粉机进行选粉,成品入生料库,粗粉回辊压机辊压。 辊压机单位产品能耗较低,较立磨低2-3kwh/t,本部电耗低到约11-13kwh,越来越多的生料系统 采用了生料辊压机终粉磨系统。 6、分别粉磨 根据原料的不同特性,将钙质和硅质原料分别粉磨,控制不同细度,在降低生料电耗的同时,改 善易烧性降低熟料烧成电耗。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:6 (二)、烧成系统: 水泥煅烧的窑炉形式的发展历程:立窑、干法中空窑、湿法窑、半干法窑、预热器窑(窑尾不带 分解炉)、预分解窑(窑尾带分解炉)。新型干法水泥的核心技术是预分解技术。主要由多级预热 器、分解炉、回转窑、篦冷机组成。 1、预分解窑的优点 1)生料的预热和分解分别在预热器及分解炉中在悬浮状态下与高温气体充分混合迅速传热,传热面 积大,传热效率高热耗低。 2)物料在入窑前已经过预热及分解,为窑的热负荷通过了60%以上的余量,熟料产量高,劳动生产 率高。 3)窑速高,物料煅烧传热效率高,受热均匀性好,冷却快,熟料质量高。 4)设备大型化、标准化,综合利用余热,收尘技术环保条件好。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:7 2、预分解窑的换热: 物料及气流走向:生料由二级筒至一级筒管道喂入,随上升气流进入一级筒被收集,然后按照与 系统高温气流相反的方向,依次经二级筒、三级筒、四级筒、分解炉进行预热及分解,分解率均达 85-95%。最后由五级筒收集入窑。而高温气流则依次经过窑尾烟室、缩口、混合室、五级筒、四级 筒、三级筒、二级筒、一级筒与生料进行热交换,温度逐渐降低,最后由高温风机排出。 分解炉内喷入煤粉,由冷却机引来的三次空气进行助燃;供氧充足,煤粉燃烧快,燃烧后的高温 气体进入混合室,与窑尾缩口来的气流汇合向上进入五级筒。 在分解炉中,生料颗粒成分散悬浮态,以最小的温度差进行无焰燃烧的同时,进行高速传热过程, 使生料粉迅速完成分解反应,入窑生料的表观分解率可达到85~95%,大大降低了回转窑内的热负荷 ,使窑的产量成倍增加。 目前新型干法水泥生产线中,熟料煅烧预分解技术多采用DD型预分解系统和RSP型预分解系统以及 衍生、改进的相应炉型。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:8 3、煤粉制备系统: 从制备方式上来看,煤粉制备系统主要为风扫烘干球磨机和立磨。 3.1 风扫磨 一般分为烘干仓、粗磨仓、细磨仓。原煤由磨头喂料装置进入磨头烘干仓,经烘干进入粗磨仓、 细磨仓进行破碎、研磨后,进入动态选粉机进行分选,成品进入磨尾大布袋收尘器搜集后由螺旋输 送机分别送至窑头和窑尾拥煤粉仓中储存,煤粉仓中的煤粉经计量称计量后,由罗茨风机送至窑头 及分解炉进行燃烧。不合格物料通过螺旋输送机送至磨内继续粉磨。 3.2、立式煤磨 工作原理与生料立磨工作原理相似。碎煤从磨机的中央落到磨盘上,旋转磨盘借助于离心力将原 煤运动至磨盘滚道上,通过磨辊进行碾磨。原煤的碾磨和干燥同时进行,入磨热风将经过碾磨的煤 粉烘干并带至上部的选粉机中进行分离,粗粉被分离出来返回磨盘重磨,合格的细粉送入煤磨脉喷 收尘器。成品煤粉分别入两个煤粉仓,经煤粉计量系统,分别送入窑头及窑尾。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:9 (三)、水泥粉磨系统: 1、 按照工艺流程可分为:开路粉磨系统、闭路粉磨系统、联合粉磨系统。 2、按照设备使用方式可分为:球磨机粉磨系统、辊压机预粉磨系统、辊压机联合粉磨、立磨粉磨系统 等。 目前,单独的球磨机粉磨系统因电耗高在新建时已较少使用,已投入的系统多数进行了改造。辊压 机预粉磨系统因系统产量相对偏低也使用较少。水泥立磨终粉磨系统虽然系统电耗较低,但因产品颗 粒形状影响水泥的需水量,目前在国内也使用较少。 多数水泥粉磨系统采用辊压机-球磨机联合粉磨系统,此过程辊压机、V型选粉机、动态选粉机(或 双流体高效选粉机)、OSper选粉、管磨等设备配套使用,系统粉磨效率、产量较高,配置形式灵活, 可满足生产及市场。 辊压机-球磨机联合粉磨系统的几种主要配置形式:辊压机+开路联合粉磨系统、辊压机+闭路磨联合 粉磨系统、辊压机+闭路半终粉磨系统。 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:10 3、辊压机联合粉磨系统的几种形式: 3.1辊压机+开路磨联合粉磨系统 物料喂入V型选粉机--稳流仓--辊压机辊压,出辊压机物料经提升机进入V型选粉机,物料随气流 进入旋风筒或高浓度收尘器,进入磨内研磨粉磨,出磨物料经提升机入成品库。此流程特点:物料颗 粒分布好,水泥和易性好。缺点对物料水分敏感,PC32.5水泥产量偏低。 3.2辊压机+闭路磨联合粉磨系统 是双闭路流程:辊压机、 V型选粉机、循环风机在磨前形成一个闭路系统,物料喂入V型选粉机-- 稳流仓--辊压机-- V型选粉机—细粉进收尘或旋风筒—料入磨;出磨物料经磨尾提升机-高效选粉机 —细粉进收尘后,成品入库,粗粉回磨。由于细粉能及时分选出来,减少了磨内的过粉磨现象,因此 ,磨机产量能提高10-30%,电耗也降低10-20%。 3.3辊压机+闭路磨半终粉磨系统 与双闭路系统不同:物料经提升机—稳流仓-辊压机-入V型选粉机--物料随气流进入双流体高效选粉 机分选,合格物料进入收尘器,进入成品库,不合格物料回磨进行粉磨。出磨物料经提升机喂入双流 体高效选粉再次分选。这其中,因出辊压机的合格物料被分选后直接入成品,可增加20-30%产量. 一、水泥生产主要工艺流程介绍 Page:11 近年来,新型干法窑每年以较快的速度增长,由于技术和管理人员增长不能与新型干法窑发展同步 ,时常出现新型干法窑工艺安全事故,造成停产和设备损坏,甚至出现人员伤亡事故,给企业造成较大 的经济损失。 新型干法干法生产中容易发生事故的时间段是: 调试阶段--施工未结束,如楼梯栏杆未装齐;孔洞没有遮盖;人员多杂;人员缺乏经验。 点火阶段—操作不当引发的煤粉不完全燃烧;造成的爆炸、中毒;投料造成的窜料。 检修阶段—交叉作业;抢时间;临时雇佣人员等。 新型干法干法生产中容易发生事故的区段是: 高温区段—烧成系统,高空区段—预热器塔架、库顶等,设备密集区段---中控与现场的配合。 新型干法干法生产中容易发生事故的人群及工种:巡检工;临时工。 二、水泥生产中重点工艺安全环节 Page:12 对于生产和检修中容易发生人身安全的重点工艺环节,主要有如下几个方面: 1、点火升温 2、预热器塌料 3、预热器结皮、堵塞 4、篦冷机堆“雪人”“蜡烛” 5、窑内结皮、结圈 6、窑及预热器系统镶砖浇筑料施工 7、窑内结大球 8、窑系统其他运行安全注意事项 9、煤磨运行及检修 10、磨内运行及检修 11、清库、清仓作业 下面,对新型干法窑生产中以上重点安全工艺环节进行梳理,对事故原因分析,制定防范措施,以 防止类似事故的再发生。 二、水泥生产中重点工艺安全环节 Page:13 (一)、点火升温过程 1、易产生不安全的工艺环节: 点火投料是临时停窑及检修后开窑的必须过程,也是存在较多安全隐患的工艺环节。 1)点火过程中操作不当,燃料不完全燃烧时,常常见到烟囱冒黑烟,在点火初期常遇见回火,俗称 “打枪”。 2)点火过程中,系统内未燃烧煤粉富集到一定浓度就会发生爆燃;熄火后重新点火,也经常遇到放 炮爆燃。 3)煤粉的不完全燃烧产生大量的CO,在后道工序如立磨、生料管磨中进行富集,溢出会使周围人员 产生CO中毒。 4)如果富积在窑尾电收尘器或袋收尘器中,到一定浓度,遇到明火将会发生爆炸。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:14 2、点火升温时的安全注意事项及安全措施: 1)窑点火时,人不要正面对住点火孔,且要戴上高温手套及安全防护面罩,为防止点火期间窑内发生 的爆燃气体伤及人身,闲杂人员禁止在窑头、拉链机地坑停留,以防止着火时,气体突然膨胀,有碎 粒飞出伤人。 若过长时间不着火时,要关闭油阀,暂停点火,查明原因后再点(防止柴油挥发爆燃)。操作人员 在窑头看火时,必须使用看火面罩,随时注意对喷出气体的闪避。(回火发生烫伤事故) 2)点火初期,窑内温度偏低时不能过早、过快增加喂煤量,如果发生“打枪”,窑尽快调节一次风压 ,调整不正常的燃烧状态。 3)升温期间防止系统负压过大。有的操作员担心点火过程中有CO出现,就加大尾排拉风,以至造成火 焰脱离燃烧器而抽灭,或造成窑尾电收尘发生燃爆或窑尾袋收尘器滤袋烧坏。(案列:某厂窑尾收尘 器烧损事故) 4)点火过程中,有的操作者为控制窑内高温区不后移,常将窑头排风机开起来,如果用风过大,热量 会被抽至篦冷机、窑头电收尘,如煤粉不完全燃烧(常见窑头烟囱冒黑烟),在窑头电收尘内富积煤 粉后,易发生爆燃。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:15 5)掌握使用的燃料特性,严防燃料的不完全燃烧。挥发分含量越高的煤,越容易点火和燃烧,而高挥 发分的煤(35%以上)比挥发分低于25%的煤更有易爆的危险。对于煤源经常变换,不仅配料人员要掌 握,操作员也应明确。无烟煤因燃点高,燃烧速度慢,点火时更易发生不完全燃烧。 当窑、炉内温度远低于燃料的着火温度时,最危险的隐患是加入的燃料过量而未燃烧,操作者却 认为多加煤才能加快升温速度,致使烟囱冒黑烟,它的危险较大,发现煤粉未燃烧完全时,操作员应 尽快减煤、调整风量、风压,直到黑烟消逝(案列:分解炉内煤粉爆燃,窑头罩发生爆炸)。 6)设在窑尾烟室、一级出口和收尘器入口的气体分析仪可以帮助检测废气中CO含量,该值大于1%时 应当报警,大于2%时应该停止喂煤。如果是电收尘配置,就要关闭电源。 7)升温时如发现烟囱冒黑烟现象,使用热风的后道工序,如生料管磨、选粉筒、生料立磨等密闭或 半密闭系统中的施工应停止,人员应撤离。( 案列)。 8)重新点火时,就要考虑窑内会有已经聚集的未燃烧气体或挥发性的碳氢化合物存在,它们是潜在 爆炸的危险,应该将系统风机开启一段时间,尽量将系统内存有的煤粉及废气排出后。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:16 (二)、预热器塌料 1、 可能发生塌料的工艺环节: 1) 投料时,如果操作不当,预热器系统聚集的料子会造成窜料,热料窜出甚至会伤及窑前与篦冷机 前的人员。 2)运行中,系统加料不稳或用风不稳,操作调节幅度过大,使料量与风量不匹配时易发生塌料事故。 3)运行中,如撒料装置效果不好,预热器内筒挂片脱落、风机失控丢转等造成物料脉冲,有成团的物 料就不容易被带走,而直接进入下一级旋风筒,造成塌料。 4)下料管上的翻板阀如果有内漏风(窜风),使物料在旋风筒富集,当达到一定的浓度时,就会突然 冲出下料管而造成塌料。 5)翻板阀不灵,当料累计存到一定程度或有外力作用时,生料直接通过旋风筒或分解炉塌入窑内。 6)旋风筒结构形式不合理,分解炉设计的容积不够,造成物料停留时间短,使得煤粉(特别是无烟煤 )在分解炉内部不完全燃烧,未燃烧的煤粉会到五级筒和四级筒内燃烧,造成旋风筒锥部物料具有粘 结特性,物料下料不稳,出现塌料,严重时会出现堵料事故。 预热器塌料最大的危害是成股的热料从上而下冲入窑内,窑头地坑等处经常有大量的料粉及热气流 喷出,对设备及人员造成极大危害。也是发生较多的工艺事故,要特别引起关注。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:17 2、预热器塌料安全预防措施: 1)中控操作员用风要稳定。操作中发生塌料时,要根据预热器各级负压的变化判断产生塌料的位置并估 算塌料量的大小及持续时间。小股塌料可以不进行调整,将少量生料放出。如果是大股塌料,必须大幅 度减料或止料,打慢窑速减小排风。塌料结束后,中控操做员应及时告知现场相关人员,恢复各项检查 、清理工作,正常运行。 2)操作中要有预判能力,有塌料征兆或发生塌料时,中控操作人员应及时告知现场巡检人员,严禁窑头 、篦冷机人孔门、熟料拉链机地坑、预热器人孔门、清灰孔等易受窑内冲料影响部位有人员停留,暂停 预热器、窑头、篦冷机、拉链机等部位检查、清理工作,待确认安全时方可恢复正常。(案列:某厂地 坑清料发生的事故) 3)在易受塌料影响的部位(如窑头、篦冷机人孔门、熟料拉链机地坑、预热器人孔门、清灰孔)作业时 ,作业人员要观察好当天的风向和紧急撤离、避险通道或场所,发生塌料时,应迅速从上风向方向撤离 至安全区域。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:18 4)应该消除预热器内任何有存料的可能(如平管道、分解炉的上升弯管中),改善撒料装置;调整 闪动阀。运行中,发现有塌料现象,巡检人员进行检查时,发生锥部负压波动,或手摸锥部温度较低 时,因判断该预热器部位有存料,因与中控室、预热器、窑头、篦冷机、拉链机等部位联系,通知所 有人员撤离后,通知中控室处理(如打空气炮等)或现场摆动闪动阀,或进行其他清理。切记不能在 不通知的前提下进行盲目处理(案列:某厂一级大塌料事故)。 5)投料过程中,要注意拉风及投料量的匹配,同时关注分解炉及窑尾温度,掌握投料时机,防止预 热器塌料或窑内窜料的发生。 6)投料过程中,检查压力、温度等监测仪表的准确。保证翻版阀动作灵活。(多数在一级、设计问 题三级塌料)。 7) 消除漏风、减少物料内循环。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:19 (三)、 预热器结皮、堵塞 1、结皮现象及原因: 结皮部位及现象 常发生结皮的部位是预热器锥部、分解炉锥部、缩口部位,三次风管出口部位,窑尾烟室斜坡等部 位。 缩口部位结皮:烟室负压降低,三次风分解炉出口负压增大,且负压波动很大。斜坡及底部结皮: 三次风、分解炉出口及烟室负压同时增大,窑尾密封圈外部伴随有正压现象。 预热器结皮原因: 1)窑内通风不良,煤质差,硫含量高,煤粉燃烧不好. 2)火点后移,温度过高;生料中有害成份(S、Cl-)高. 3)烟室斜坡耐火材料磨损不平整,造成滞料. 4)窑尾密封不严,掺入冷风。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:20 (三)、 预热器结皮、堵塞 2、堵塞现象及原因: 1)堵塞现象: 预热器锥体负压急剧减小或下料管温度减小;堵料部位以上各处负压剧烈上升;堵塞部位以下部位 则出现正压,捅料孔、 排风阀等处向外冒灰;窑头通风不好,严重时往外冒火;窑内物料减少,窑前 温度明显提高。 2)预热器堵塞原因: 1)结皮性堵塞:原因主要是窑尾温度过高,窑尾漏风严重,原料中有害成分如钾、钠、氯、硫等偏高 引起结皮。皮层数和厚度逐渐增加,进而影响窑内通风,改变了预热器内物料和气流的运行速度及方向 ,最后因结皮严重而导致堵塞。 2)烧结性堵塞:加煤量过多温度倒挂,某级温度过高在预热器内形成熟料烧结液相而发生堵塞(在五 级下料管、五级预热器锥部发生较多,无烟煤煅烧发生较多),这种堵塞清堵比较困难,需要数天时间 。(某厂预热器分解炉堵塞) 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:21 3)沉降性堵塞:投料不及时,拉风量不足,排风不流畅或拉风变化引起平台积料塌落。 4)异物性堵塞:预热器内部耐火材料、内筒脱落掉卡或有外部异物掉入(钢钎等杂物),卡在翻板阀处 或下料管造成堵塞。(内筒掉落堵塞) 3、结皮、堵塞的预防措施: 1)投料操作果断,投料不及时,拉风量不足,易引发沉降性堵塞。 2)仪表数值准确,严密观察各级预热器负压及温度变化。 3)在易结皮部位使用空气炮,在易结皮部位使用抗结皮浇注料。 4)系统不正常时,必要时要止料检查,不应盲目继续加煤使其烧结。 5)防止煤的不完全燃烧;减少关键部位的漏风。 6)工具掉落、内筒脱落掉卡时,观察翻板阀处动作是否异常,必要时止料处理。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:22 三、重点安全环节介绍 4、处理结皮、堵塞时安全操作要点: 1)捅堵时,要通知有关岗位注意安全,严禁在窑门和熟料拉链机地坑处站人,防止冲料凶猛、烫伤人。 与中空操作员联系好,确保处于负压状态,不得清堵部位有人时打空气炮。(未联系好打空气炮的隐患 ) 2)进行捅堵作业时,要穿戴好专用完好的防护用品,从高处的观察孔观察,确认物料堵塞的具体位置, 才可打开捅灰孔盖或人孔门,打开捅灰孔时要站在上风口位置。 3)处理堵塞时,从堵塞旋风筒开始将其下料翻板阀用铁丝全部吊开,旋风筒所有外部孔洞全部关闭。捅 堵时应本着“先下后上”的原则,即先捅下部,后捅上部,保证捅下的物料顺畅排走,系统上下不得同 时作业。(案列:某厂五级预热器清堵事故) 5)如果堵塞较轻微,稍捅即可清堵时,可适当减煤,继续转窑;如果堵塞严重时,则止料、煤,同时慢 转窑。 6)进入预热器清结皮、堵塞,注意脚下,跳板使用时间较长时要进行加固,防止坠落。防止上部物料塌 落。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:23 三、重点安全环节介绍 7)对无烟煤使用企业,要特备关注停窑后的清理结皮工作。重点部位是分解炉锥部、三次风管两端 、窑尾斜坡处,防止煤粉的二次爆燃发生事故。(案列:窑尾煤粉二次爆燃事故) 8)一般结皮用空气炮、或高压风管吹、或用“水泡”清理,严重时需使用高压水枪。结皮烧结性堵 塞最难处理,需要用风钻或钢钎敲打。切记用炸药雷管等作业方法,对设备及人员危害较大。 9)用压缩空气清堵时,一般用1英寸的钢管捅堵,钢管上端在预热器外部连接橡胶管,接上压缩空 气,在捅堵作业时,为了防止物料喷出伤人,一定要将钢管插入堵料后方能通风,人站在上风口, 操作中可喷出的孔口尽量关闭。 10)当用高压风仍不能将堵塞的物料吹下去时,可将高压风暂停,改用“水炮”时,即将橡胶管打 弯后,向管内注入一定的水量,并存于管内。当钢管插入物料一定深度后,将高压风开启,借助风 的力量使冷水吹入高温料内,此时,水变成高压蒸汽后体积突然膨胀,形成巨大爆发力,将堵塞物 料吹开。钢管插入物料内要有一定深度,不可过浅;将预热器外部的管子绑牢在可靠位置,防止管 子“水泡”时弹出伤人。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:24 三、重点安全环节介绍 10)用高压水枪处理结皮或堵塞时,必须是在伸入系统内以后,才开高压水,关闭高压水后才能撤出系 统外,千万不能让高压水伤及人体。 高压水枪一种为脚踏式,在处理较薄结皮时采用,不需要较高水压,可以连续清扫有结皮处;一种为 手压式,在处理较厚结皮时使用,这种情况需要止料,待枪口对准处理结皮的位置后,才能扳动开关, 喷出的水压较高,打下的结皮会反射飞出弹到人身上造成局部烫伤,所以除有安全面罩外,衣服的袖口 及脖领都要扎紧。 11)清理堵塞时,平台跑道要通畅,日常维修中可根据需架设部分平台,防止清堵中热料及反风喷出时 ,人员避闪时发生高处坠落。(案列 摔伤事故) 12)捅堵结束后进行预热器系统详细检查,确保各级旋风筒锥体部位,撒料板,阀门处等干净完好,确 保所有人孔门,捅料孔等密封严密,各处压力,温度恢复正常。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:25 (四)、篦冷机堆“雪人” 煤管头结“蜡烛” 1、现象: 1)一室篦下压力增大,窑口及系统负压增大。出篦冷机熟料温度高,甚至出现“红河”现象。 3)窑前温度提不起来,二、三次风温偏低,对产质量影响较大。 2、篦冷机堆雪人原因: 1)操作调整不当,用煤过多存在烧流或烧粘现象,窑前温度高.出窑熟料温度高或含低熔点的碱成分增加 ,会使液相量过多,形成雪人. 2)配料不当,KH、SM偏低,液相量偏多;熟料SM过高,窑前出现飞砂料,造成结粒不均,一室上的大块 料没能及时推走 4)煤灰份高,煤粉掺入物料产生不完全燃烧,未完全燃烧的煤粉颗粒发生二次燃烧。 5)定检后,长时间烘窑,窑内灰份大量沉积,液相量较多。 6)窜生料也会形成堆雪人现象。窜出的生料含有相当一部分未燃烧的煤粉,在篦冷机内因氧气密度大, 温度高,会产生二次燃烧,使熟料在篦冷机内继续进行反应,导致细小熟料或未烧透的熟料颗粒表面产 生液相,在风机无法吹透的情况下产生堆雪人现象。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:26 三、重点安全环节介绍 3、处理“雪人”时安全注意事项: 处理一般“雪人”时,可用篦冷机顶部留有的处理孔或窑门,通过压缩空气或高压水枪将其吹散、 打落。处理严重的“雪人”需要进入篦冷机时,注意以下几点: 1)要穿戴好劳保防护用品,防止物料烫伤。 2)停火止料,关闭篦冷机前端面空气炮。篦冷机内保持负压状态。检查各级预热器内无存料,三次风 管及窑头斜坡无存料,并将各级闪动阀关严绑扎,杜绝预热器及窑内可能窜出热料至篦冷机将人烧伤。 (案列:某厂三次风管存料伤人事故) 3)使用风镐击打“雪人”时,要注意物料飞溅方向并加以躲避;对风镐气管采取防护措施,防止高温 物料烫穿气管,同时要注意风镐风管接头紧固性,防止风管脱落导致压缩空气瞬间爆出引起人身伤害。 4)使用水枪处理“雪人”时,水枪对准处理部位后方可开启设备,作业停止后,关闭水枪设备后方可 改变水枪方向,防止高压水伤人。 5)“雪人”体积较大时,处理时随时都有倒塌的可能,作业前要确定后撤退路线和安全区域,“雪人 ”倒塌后要及时撤离,避免人身伤害。 6)需转窑时,人和工具需撤离,防止窑内热熟料落下伤人。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:27 三、重点安全环节介绍 4、燃烧器头部“蜡烛”处理 出现“蜡烛”原因: 1)燃烧器在窑内位置不合适,窑口物料易掉落头部积聚; 2)煤粉焦渣特性不合适,煤粉燃烧后易结焦积聚; 3)燃烧器设计、使用不当,煤粉燃烧效果差。 人工处理头部“蜡烛”时安全注意事项: 1) 清理“蜡烛”时,要保持窑门罩处负压状态,防止窑内热气流返出伤人。 2)清理“蜡烛”时,不允许预热器等处同时有清理堵塞作业,同时不能打空气炮。 3) “蜡烛”严重时,需止料、止火,然后作业。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:28 (五)窑内结皮、结圈 1、形成原因: 1)入窑生料成份波动大,喂料量不稳定,窑内热工制度紊乱。当成份高和喂料量大时,必须加头煤提 高烧成温度,甚至降低窑速;当成份低或喂料量少时,操作上不能及时调整,烧成带温度过高,物料过 烧发粘,容易形成长厚窑皮,进而形成结圈。 2)有害成分的影响 。R2O和SO3含量偏高,熟料液相量大量增加,液相粘度下降,熟料烧结范围变窄, 窑皮增厚形成结圈。 3)煤粉质量的影响。灰份高、细度粗、水分大的煤粉容易产生不完全燃烧,煤灰沉落相对比较集中, 容易形成结圈。另外,喂煤量的不稳定,使窑内温度忽高忽低,也易形成结圈。 4)点火投料前窑内温度分布不当,燃烧器缺少调整火点的能力。当窑使用无烟煤时,常发生结皮、结 圈。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:29 2、窑内处理结皮、结圈安全注意事项: 1)当窑内结圈较为严重而无法在运行中处理掉时,只有冷窑后进入窑内处理。此时窑内温度还较高, 粉尘较大,需要将窑尾风机一直保持运行状态(负压状态)。 2)要穿戴好劳保防护用品防止物料烫伤(未按要求穿戴防护用品烫伤)。 3)检查各级预热器内及三次风管无存料,并将各级闪动阀关严绑扎,防止预热器内窜出热料至窑内伤 人。无烟煤企业要特别需要对预热器、分解炉、三次风管进行清理,防止未完全燃烧的存料爆燃后的热 气流。(案列:分解炉弯头窜料烫伤、翻版阀冲开窜料伤人事故) 4)清理窑后部窑皮时由窑尾向窑头边退边清,然后慢转窑结圈自行脱落。 5)清理作业时严禁预热器进行清理作业。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:30 6)人工处理结圈一般有两种方法,一种是人站在圈的斜下方,靠窑头的一侧(如果开启窑头风机, 则人可站在靠窑尾的一侧),上方如有松动窑皮可事先捅掉。窑径较大时,人需要站在跳板上,用钢 钎或大锤在窑断面上半圈的位置把圈打出一个豁口后,人撤出窑外,待慢速转窑后,圈便跨落;(孤 圈处理需长钎处理) 7)另一种方法是:窑径过大时,用风钻在窑下方一层层剥离圈料,这种方法需要剥离的量较大,而 且要时刻注意窑上方的窑皮及圈料是否有脱落的可能,发现松动则应转窑更换位置。(圈塌落伤人) 8)进行人工结圈处理时,必须有两人以上,互相交替,并明确在外监护人。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:31 (六)窑及预热器系统打砖、镶砖、浇筑料施工: 1、窑及预热器系统打砖、镶砌、浇筑料施工易出现的安全环节: 1)检查过程中,易被窑内尚未完全冷却的物料烫伤。 2)从窑头简易过桥进入窑内过程中,易失足掉落导致人身伤害事故。 3)施工过程中,脚手架垮落,高处坠落伤人。 4)施工过程中,整环砖跨落或部分砖掉落伤人。 5)施工过程中,因相关部位生火、焊接引起窑内气体聚集,导致人员呛伤或有害气体中毒。 6)施工过程中,因协调不力,外部转窑与内部施工、检查脱节,预热器及窑内交叉作业,导致严重安 全隐患。如篦冷机靠近窑头部分易落物伤人,预热器物料落下伤人 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:32 2、窑及预热器打砖、镶砖、浇筑料施工安全注意事项: 1)施工前对预热器平行管道或易积料部位进行清理,各级预热器翻板阀锁死,窑尾烟室缩口进行隔离 措施,保证检查、施工过程中无物料意外进入窑内。 2)进窑检查前,要穿戴好劳保防护用品,要确认窑内物料已倒空,窑内温度已降低至人身所能承受程 度。沿窑内方向行走时,要远离窑内残存粉状物料,对温度相对较高的粉料,采用木板隔离,保证人员 安全通过,防止粉料蓄热伤及人身。 3)从窑头进入窑内的简易过桥、过板两侧要有防护栏杆,为人员进出窑内提供安全保障障,窑主、辅 传动装置断电。 4)施工过程中,通过打开预热器人孔门或尾排风机轻微拉风,保证窑内通风顺畅,避免发生施工人员 呛伤或有害气体中毒事故。 5)检修周期较长、检修工作量较大的耐火砖镶砌施工中,要对重点交叉部位实行隔离措施,避免施工 过程中相互伤害。(案列:窑尾施工,预热器落物伤人事故) 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:33 三、重点安全环节介绍 6)清理窑内相关部位粉状物料时,要确认物料实际温度,清理时要站在窑内上风口,防止物料扬尘 伤害。 7)打砖时,应两人进行,一人作业,一人监护。打开缺口后可转窑,砖垮落,随时注意躲避有可能 掉落的砖。 8)保证已锁口的砖无松动,不存在掉落、垮掉的危险。(案列;用简易撑杆法杠镶砖垮落事故)。 9)预热器砌筑施工时,按要求搭好脚手架,进入预热器内部作业必须配备安全带,并将安全带的一 头固定牢靠)。(案列:分解炉补砖脚手架垮落) 10)冷窑24h后方可正常挖补,挖补时可以设置防砸棚,以防窑皮或断砖伤人,施工时间较长时,需 对窑内烧成带窑皮进行定期清理,防止垮落(案列:窑皮掉落伤人)。 11)挖补的旧残砖或多余新砖需清理出窑挖补的铁板、风镐、照明等回收出窑,经过确认后方可关闭 窑门。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:34 (七)窑内结大球 1、结大球现象: 1)窑内通风不良,窑头火焰粗短,火焰伸不进去,窑头白亮,尾温下降。负压增高且波动大,三次风、 分解炉出口负压增大。窑尾清料时窑头正压特别明显。 2)、窑功率高,且波动幅度大,筒体外听到震动响。 2、窑内结大球原因: 1)、配料不当,SM低、IM低、液相量大,液相粘度低。 2)、生料均化不理想,入窑生料化学成份波动大,导致用煤量不易稳定,热工制度不稳,此时易造成窑 皮粘结与脱落,烧结带窑皮不易保持平整牢固,均易造成结大蛋。 3)、煤粉燃烧不完全,煤粉到窑后烧,煤灰掺入物料,或煤粉粗、灰份高。 4)、火焰偏料偏下严重,火焰过长,火头后移,窑后局部高温。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:35 5)、分解炉喂煤过多,温度高,使入窑物料提前出现液相。 6)、原、燃料中有害成份高,MgO含量过高,碱卤硫循环富集。 3、处理大球、打大块安全注意事项: 1)穿戴好劳保用品,作业时严禁预热器同时进行清堵作业。 2)当大快将破碎机压住时,根据大快情况判定所需处理时间,如果仅需数分钟,可以不止料,但篦速 要放慢,停止破碎机运转。 3) 如果需要时间较长,需要进篦冷机处理,应止料、止火。先将预热器、三次风管、窑头斜坡可能窜 出的料吹下,再将各级预热器翻板阀锁死。切断空气炮风源,防止预热器内窜出热料至窑内伤人。 4)当用人工打锤、风钻及水枪破碎时,防止热料飞溅伤人。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:36 三、重点安全环节介绍 (八)生产和检修中其他安全注意事项 1)窑头罩补打补浇筑料在窑门顶部施工时,要注意脚下,防止绊倒跌落;上窑门顶部时要注意窑头罩 与窑头平台的间隙,防止从高处跌落。 2)篦冷机顶部烧穿面积较大时,要止料止火处理,防止在运行中加盖钢板等施工时发生烫伤意外。 3)临停,需对窑内进行检查时,必须与中控做好联系,并在有监护的情况下进行检查。 4)需进入预热器内进行搭脚手架或清理掉落的内筒时,需对残留的内套进行检查拆除,防止掉落砸伤 。 5)余热发电施工与水泥企业检修需相互协调,点火后窑头风管内部人员必须撤离,防止热风烫伤。 6)清理增湿塔或管道增湿积灰时发生意外。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:37 (九)煤磨 煤磨是水泥生产的高危环节,存在易燃易爆的危险,表现在两个方面:运行中发生:煤磨爆炸、煤 粉仓爆炸、收尘器爆炸;检修中发生:CO 中毒、烧伤、异物砸伤、检修时操作不当引发爆炸等。目前 生产企业主要使用混合煤,纯烟煤、气煤、无烟煤等燃料,除纯无烟煤外,使用其他高挥发份燃料时均 存在上述安全隐患。 生产企业要实现安全生产,必须了解煤粉的特点及煤粉爆炸的条件: 煤粉特点:主要是挥发份,一般煤粉挥发份越高,越易燃烧爆炸。挥发份在30~40%的为易爆性煤种,超 过40%的为强爆性煤种。因此,煤磨系统生产的煤粉,挥发份应尽可能不要超过30%,绝对不能超过40% 。 煤粉爆炸条件:1、煤粉浓度在爆炸范围内,一般上限1500-6000g/m3,下限200-15g/m3。超过上限或低 于下限都没有爆炸危险;2、氧气达到一定浓度,可以维持爆炸。气流中的氧含量大于12%,低于这一浓 度对于煤粉来说被认为是惰性的。3、可产生着火源,如自燃、热风温度过高、机件摩擦等。只有上述 三个条件同时存在,煤粉才能爆炸,缺一不可。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:38 煤粉的浓度无论是开磨或停磨,都会经过煤粉爆炸区间,不可避免;第二个条件可控制,篦 冷机过来的热风氧含量都不高,只是开磨或停磨或系统漏风时氧含量才会升高;关键是第三个条 件最容易出现,煤粉自燃、热风温度过高、空磨、选粉机堵塞等都会产生着火源,引起爆炸。煤 磨的安全操作就是要设法避免上述三个条件同时出现。 煤磨系统爆炸无论是直接损失还是间接损失都非常大,对生产线造成极大影响,因此,煤粉制 备过程安全管理显得至关重要。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:39 1、煤粉仓爆炸 主要原因: 仓内煤粉积聚时间过长,由于自燃导致温升较快,温升到一定程度,产生瞬间爆炸;仓内煤粉接触 明火,导致煤粉出现自燃而爆炸。 煤粉仓爆炸安全预防措施: 1)煤粉仓的设计中内衬的选型要光滑,施工中要满足防爆内衬的安装质量要求,检修时要检查防爆内 衬是否有变形凹陷,目的是不让煤粉在仓内任何位置有长时间滞留。 2)操作员在煤磨运行中要严密关注煤粉仓的温度及CO含量的变化,一旦发现高于出磨煤粉温度或CO含 量升高,可采取如下措施:立即开通CO2气体或N2进入煤粉仓内;如果仍不能降低,可停磨,待高温煤 粉烧少后,再注入新煤粉以降温;或通过细粉螺旋机向仓内注入备用的生料粉,关闭煤粉仓的所有外通 阀门;如果煤粉仓挂壁严重,应尽快安排清仓。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:40 三、重点安全环节介绍 3)合理控制煤粉水分。水分越高,煤粉存放温度也随之升高。当原煤水分过大时,煤磨应减少喂煤量 ,入磨风温可适当提高,出磨温度可略高控制。 4)停窑前,尽量将煤粉仓用空,用不完而超过三天的储存可采取生料粉遮盖或喷入CO2的措施;在计划 检修中应该注意将煤粉仓清空。 5)必须检查防爆内衬,而不应只在煤粉下料不畅或煤粉温度升高等异常情况发生时再停磨检查。 2、煤磨爆炸: 现象:煤磨内部温度瞬间急剧上升,磨内瞬间发生爆炸,煤磨出口防爆阀被强力冲破,磨内设备受到较 为严重的损伤,严重时还可引起煤磨袋收尘事故或故障。 原因分析: 1)煤磨入口温度过高,磨内瞬间温度积聚过高而爆炸; 2)煤磨入口有明火产生,与磨内煤粉燃烧后,达到一定温度和浓度后而爆炸; 3)操作不当,对煤磨热风阀、冷风阀的调整不到位,使磨内局部温度过高积聚而爆炸。 二、水泥生产中工艺重点安全环节 Page:41 煤磨爆
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