【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿石加工与冶金，是一种冶金回转窑快速调窑的方法。
技术介绍
1、回转窑的调窑指的是将回转窑各项工艺参数调整到最大产能稳定态的过程。回转窑生产线在建成投产前都必须要先开展调窑工作，而且当回转窑工艺改变、产品切换、大修改造甚至是事故停产后，还要重新进行调窑工作，不进行调窑冶金回转窑就无法达到最佳的生产状态。由于冶金回转窑生产过程中存在着系列冶金反应，而且结构复杂、参数多、干扰因素多，所以冶金回转窑的调窑作业难度很高。调窑不仅需要专业的知识、丰富的经验，还需要很长的时间以及高昂的成本。不当的调窑操作轻则导致产线不达产、不达标，重则损坏设备和引发各种事故，进而造成更大的损失，调窑对于冶金回转窑来说是一项必要且重要的工作，但同时又是一项非常困难的工作。
2、冶金回转窑传统的调窑方法一般是先按照烘窑曲线将回转窑加热至高温态，然后依据生产线设计数据或人工经验等，从一个较小的料量开始，按照一定的配方和参数开始尝试性投料。投料后需要根据回转窑状态和出料情况随时对各种参数进行不断调节，一直到回转窑达到适应该料量的稳定态。当达到某稳定态后再逐渐增加料量，然后再调节、再适应、再稳定，如此循环往复的去摸索该回转窑的最大产能以及合适的工艺参数。这一过程看似简单，实则非常困难，调窑过程中很容易出现过调和欠调的情况，往往是还没开始生产，就因为“跑液”、“凉窑”等情况被迫停机，事故处理完毕后才能再次启窑投料，如此反复。这个调窑过程少则需要花费数月的时间，多则可能需要数年时间，期间还会耗费大量人力和物力，成本高昂，最终的效果还会不尽如人意
3、冶金回转窑的调窑过程之所有如此困难，主要有以下原因：一是冶金回转窑系统难免会在设计、制造、建造过程存在一些误差、缺陷以及不匹配的情况，系统设计数据与实际情况总会存在一定的差异，这些数据只能作为参考并不能直接使用，只有现场实际标定的数据才真正具有使用价值。二是人工经验往往因人而异、缺乏理论支撑，调窑操作不够系统和准确，相关经验还会受到很多特定条件的限制，出现偏差或异常情况后也无法判断原因和采取适当措施纠正；三是冶金回转窑构造复杂，需要同步调整的参数非常多，这些参数由于系列冶金反应的缘故，耦合性强，线性关系却很差，同步调整的难度非常大。四是，回转窑固有的大滞后特性以及现实的各种干扰因素的又会进一步的增加调整的难度。所以传统调窑一直存在时间长、成本高、效果差，这些问题不仅严重制约了冶金回转窑的生产，更是阻碍了以回转窑作为主工艺设备的冶金工艺的发展。
技术实现思路
1、为了解决冶金回转窑调窑难的问题，本专利技术提供一种冶金回转窑快速调窑的方法，使用碳料在窑内燃烧供热开展空白试验，可迅速确定所需生产温度曲线对应的最优供风结构，同时标定出最小碳循环基数和供风量等关键工艺参数。再利用冶金回转窑的热工学特点以及冶金还原机理，通过推导计算和开展带料试验，可以标定出该回转窑的实际最大产能和找到合适的工艺参数，短时间内就可以将回转窑调整到满负荷稳定态。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种冶金回转窑快速调窑的方法，使用如下冶金回转窑系统，该冶金回转窑系统包括回转窑，所述回转窑的窑尾连接有原料输送系统和烟气除尘系统，该烟气除尘系统末端设置有窑尾引风机；回转窑的窑背至少设置有一台窑备风机，回转窑的窑头连接有粒煤喷吹系统、供风罗茨风机、燃气烧嘴以及成品料出料系统，燃气烧嘴上还连接有助燃风机；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
4、步骤一：启动回转窑，使回转窑在0.1~0.5r/min的转速下正常运转，此时使用皮带称以及传送设备将碳料从窑尾加至窑内，使碳料建立整齐的料层并正常行进，直至窑头出料；料层倾角角度保持在15°~45°之间；
5、步骤二：使用燃气烧嘴点燃全窑的碳料，将回转窑升温至600℃~1200℃，窑尾烟气温度为500℃~700℃，窑头罩温度为≤900℃，窑头压力为-20~+20pa，窑尾压力为-10～-120pa；期间观察窑内物料情况，使窑内物料填充率始终保持≥10%；
6、步骤三：调整窑尾引风机的风力大小、供风罗茨风机的风力大小、窑背风机的风力大小、助燃风机的风力大小以及窑门开度，形成不同的供风结构，开展空白试验；测试各种不同供风结构下窑温分布和窑压的变化规律，并对实验数据进行分析比对，总结供风结构与窑温曲线的关系；供风结构调整的优先级顺序为：窑背风机>供风罗茨风机>助燃风机>窑尾引风机>其它；
7、步骤四：调节供风结构和供风量，使回转窑窑温曲线与正产生产工艺所需曲线一致，并达到稳定态1小时以上；
8、步骤五：通过称量残碳量，计算空窑状态下维持当前窑温曲线需要的耗碳量，即最小碳循环基数，同时记录当前供风结构所对应的供风量，根据回转窑的热工学特点，此时的耗碳量和供风量对应该回转窑满负荷的30%~40%，所以基于耗碳量和供风量可计算出该供风量对应的铁氧化物原料量；
9、步骤六：保持供风结构和供风量不变，从窑尾投入铁氧化物原料并增加碳量，使窑温曲线与空白试验时基本保持一致；根据回转窑的热工学特点和冶金还原反应的机理，因为供风结构和风量保持不变，此时回转窑可达满负荷的60%~80%，所以根据此料量可推算出该回转窑100%满负荷时的铁氧化物原料量，即最大产能参考值；
10、步骤七：根据步骤六推算的该回转窑满负荷时的铁氧化物原料量参考值逐渐增加铁氧化物原料量，当原料量增加至回转窑出现全窑降温、高温带持续迁移或系统某项参数达到上限时，停止增加原料量，恢复上一稳定态，此时的实际料量即为该回转窑的实际最大产能，记录当前工艺参数值即为满负荷稳定态参数。
11、本专利技术的调窑原理如下：
12、使用碳料先进行空白试验是为了利用碳的高熔点特性，以消除物料热熔而导致的粘料、结圈等情况对标定结果造成影响，同时也能最大程度的减少挥发份和杂质等的干扰。使用碳料进行空白试验时，窑内的气氛和环境比较单一，主要就是燃料燃烧供热使回转窑及烟气升温。化学反应主要是碳的气化和燃烧，此时回转窑窑内供风中的氧气50%用于与碳反应生产co，50%用于助燃co产生co2。根据热工学的经验，冶金炉窑空窑状态下使用燃料维持正常窑温曲线所需的热负荷为满负荷的30%~40%，也就是说空白试验此时标定的最小风量是满负荷所需风量的30%~40%，由于此时供风全部用于与c反应，所以根据耗碳量可以很准确的计算出此时的供风量，这一标定结果也不会受系统误差影响。主要反应方程式如下：
13、o2+2c→2co
14、co2+c→2co
15、2co+o2→2co2
16、在保持供风结构和风量不变的情况下，将原料再加入到窑后，此时由于原料直接与c的接触，其接触面积明显大于o2与料层表面c的接触面积，所以窑内的co会由o2气化产生转变为冶金还原反应产生，且后者的产生量会远大于前者。由于化学反应的选择特性，o2会首先选择与更容易反应的co气体进行燃烧反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冶金回转窑快速调窑的方法，使用如下冶金回转窑系统，该冶金回转窑系统包括回转窑（8），所述回转窑（8）的窑尾连接有原料输送系统和烟气除尘系统，该烟气除尘系统末端设置有窑尾引风机（20）；回转窑（8）的窑背至少设置有一台窑备风机（9），回转窑（8）的窑头连接有粒煤喷吹系统、供风罗茨风机（12）、燃气烧嘴（10）以及成品料出料系统，燃气烧嘴（10）上还连接有助燃风机（11）；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种冶金回转窑快速调窑的方法，其特征在于：步骤三中，供风结构调整的优先级顺序为：窑背风机（9）>供风罗茨风机（12）>助燃风机（11）>窑尾引风机（20）>其它。
3.如权利要求1所述一种冶金回转窑快速调窑的方法，其特征在于：步骤三中，所述窑温曲线通过使用固定安装在回转窑上的热电偶测量窑头和窑尾温度以及使用手持式测温设备每间隔3-5米测量窑温曲线的分布情况可知，即得窑内温度沿回转窑长度方向的变化曲线。
【技术特征摘要】
1.一种冶金回转窑快速调窑的方法，使用如下冶金回转窑系统，该冶金回转窑系统包括回转窑（8），所述回转窑（8）的窑尾连接有原料输送系统和烟气除尘系统，该烟气除尘系统末端设置有窑尾引风机（20）；回转窑（8）的窑背至少设置有一台窑备风机（9），回转窑（8）的窑头连接有粒煤喷吹系统、供风罗茨风机（12）、燃气烧嘴（10）以及成品料出料系统，燃气烧嘴（10）上还连接有助燃风机（11）；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢红山，王明华，雷鹏飞，郑小龙，梁秀艳，杨生奕，张小兵，张红军，王建平，贺明，
申请(专利权)人：酒泉钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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