CN102706141B - 一种防止回转窑烧结圈形成的方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止回转窑烧结圈形成的方法，它包括助燃风流量控制、引风流量控制和煤气流量控制，改进后所述助燃风流量每4-6小时调整一次，调整四次为一个工作周期，各工作周期循环进行，在一个工作周期内助燃风流量按递增规律变化。本发明方法通过合理控制助燃风与引风的流量，使烧成带位置有规律的变化，从而使长厚窑皮及初始结圈脱落，无法形成烧结圈。现场试验表明，本发明方法可以在保证支撑剂产品烧结质量的前提下，彻底解决回转窑烧结圈问题，大大降低了清理烧结圈的人工成本，有利于提高产品质量，节约能源消耗，减少设备损耗。

Description

一种防止回转窑烧结圈形成的方法
技术领域
本发明涉及一种支撑剂生产方法，特别是支撑剂烧结过程中防止回转窑烧结圈形成的方法。
背景技术
压裂增产是石油、天然气低渗透油气井开采增产的重要新技术，支撑剂则是压裂施工的关键材料。目前广泛使用的支撑剂为具有一定粒度和级配的人造高强陶瓷颗粒，陶粒支撑剂以铝矾土为主要原料，通过粉末制粒、烧结等工序而制成。参看图1，陶粒支撑剂制粒后的半成品需在回转窑2中高温烧结，在烧结过程中，处于距离喷火嘴较近的地带处于温度较高的区域（烧成带），由于烧成带温度较高，物料过烧发黏，很容易形成长厚窑皮，进而形成烧结圈。此外，入窑生料成分波动、喂料量不稳定、有害成分等都是造成烧结圈形成的因素。烧结圈一经形成，对燃料燃烧所产生的热气流势必起到阻碍作用，影响支撑剂颗粒的焙烧效果；同时，具有一定面积及厚度的烧结圈也使物料流受阻，加之烧结圈自身的重量，必然增加托轮、轴承的磨损，而且增加了电机的负荷，严重时甚至导致电机烧毁的后果。此外，由于链篦机上生球的干燥、预热过程是利用窑尾废气进行的，故此，烧结圈也会对生球的干燥、预热产生不良影响，具体地说，就是透气性差，影响火焰正常进入，后部温度低，干燥时水分不易脱除，生球爆裂、粉化严重，降低成品率。为防止烧结圈对正常生产造成的诸多不良影响，需要经常清理回转窑窑壁，若清理不及时，会使烧结圈不断增大、增厚，严重时需停机停窑处理。回转窑内高温灼热辐射，使清理烧结圈劳动强度大、工作环境恶劣，不仅工作效率低下，而且存有很大的安全隐患。
发明内容    
本发明用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种防止回转窑烧结圈形成的方法，所述方法可以通过合理改变助燃风与引风的流量，从而改变烧成带位置，致使长厚窑皮脱落，在保证产品质量的前提下，彻底解决回转窑烧结圈问题。
本发明所称问题是通过以下技术方案解决的：
一种防止回转窑烧结圈形成的方法，它包括助燃风流量控制、引风流量控制和煤气流量控制，其特别之处是：所述助燃风流量每4-6小时调整一次，调整四次为一个工作周期，各工作周期循环进行，在一个工作周期内助燃风流量按递增规律变化。
上述防止回转窑烧结圈形成的方法，所述一个工作周期内助燃风流量控制按照下述参数进行调整：
≥1000 m3/h～≤1300 m3/h；＞1300 m3/h～≤1700 m3/h；＞1700 m3/h～ ≤2000 m3/ h ；＞2000 m3/h ～≤2500 m3/h。
上述防止回转窑烧结圈形成的方法，所述引风流量与助燃风流量匹配调整，即每4-6小时依次按照下述参数调整：
15000 m3/h、16000 m3/h、17000 m3/h、18000 m3/h。
上述防止回转窑烧结圈形成的方法，所述煤气流量控制在800-1200 m3/h，回转窑内温度控制在1100—1400度。
本发明针对回转窑支撑剂烧结过程产生烧结圈问题进行了改进，通过反复摸索设计出一种可以有效防止中规格回转窑烧结圈形成的方法。与现有技术相比，该方法通过合理控制助燃风与引风的流量，使烧成带位置有规律的变化，从而使长厚窑皮及初始结圈脱落，无法形成烧结圈。现场试验表明，本发明方法可以在保证支撑剂产品烧结质量的前提下，彻底解决回转窑烧结圈问题，大大降低了清理烧结圈的人工成本，有利于提高产品质量，节约能源消耗，减少设备损耗。
附图说明
图1为回转窑内烧结圈示意图。
附图中标号如下：1、喷火嘴，2、回转窑，3、烧结圈，G、煤气，Z、助燃风，Y、引风。
具体实施方式
本发明方所述回转窑倾斜设置，其高位端为支撑剂半成品入口端，低位端为烧成的支撑剂出口端，喷火嘴设置在回转窑出口端距窑口1-2米处，喷火嘴与煤气管道连通，助燃风经管道分布在喷火嘴周边；引风机设置在回转窑高位端。一般情况下，烧结圈容易在距喷火嘴0.5-8米的高温区地带形成。为防止烧结圈形成，本发明将助燃风流量每4-6小时调整一次，调整四次为一个工作周期，在一个工作周期内助燃风流量递进式的增大。通过调整助燃风流量使窑内高温区位置发生变化，即烧成带与喷火嘴的距离有规律的变化，使回转窑内无法形成烧结圈，即便局部有长厚窑皮或初始结圈生成，也会随高温区位置变化而脱落。在调整助燃风流量的同时，匹配调整引风流量，防止烧结圈生成的效果会更好，具体的说：在一个工作周期内，随助燃风流量增大，引风流量也同步增大，随助燃风和引风流量的增加，烧成带与喷火嘴的距离也在增加。本发明方法通过现场试验表明，对于中等规格的回转窑，助燃风流量的调整控制在1000 m3/h-2500 m3/h之间，引风流量的调整控制在15000 m3/h-18000 m3/h之间，煤气流量控制在800-1200m3/h（根据窑内投料量确定），窑内温度控制在1100—1400度之间，不仅窑内不形成烧结圈，而且产品质量稳定，生产效率提高，并可减少设备故障。
以下提供本发明方法在Φ2.5-40（直径2.5米，长度40米）回转窑上的几个具体的实施例：
实施例1：回转窑内温度控制在1100—1400度，煤气流量控制在800-1200m3/h，在一个工作周期内助燃风流量、引风流量的控制如下：
助燃风流量             引风流量            时间，
1000 m3/h               15000 m3/h         四小时，
1400 m3/h               16000 m3/h         四小时，
1800 m3/h               17000 m3/h         四小时，
2100 m3/h               18000 m3/h         四小时，
一个工作周期结束后，上述过程循环进行。
实施例2：回转窑内温度控制在1100—1400度，煤气流量控制在800-1200m3/h，在一个工作周期内助燃风流量、引风流量的控制如下：
助燃风流量             引风流量            时间
1200 m3/h               15000 m3/h         五小时，
1500 m3/h               16000 m3/h         五小时，
1900 m3/h               17000 m3/h         五小时，
2200 m3/h               18000 m3/h         五小时，
一个工作周期结束后，上述过程循环进行。
实施例3：回转窑内温度控制在1100—1400度，煤气流量控制在800-1200m3/h，在一个工作周期内助燃风流量、引风流量的控制如下：
助燃风流量             引风流量            时间
1300 m3/h               15000 m3/h         六小时，
1700 m3/h               16000 m3/h         六小时，
2000 m3/h               17000 m3/h         六小时，
2500 m3/h               18000 m3/h         六小时，
一个工作周期结束后，上述过程循环进行。
实施例4：回转窑内温度控制在1100—1400度，煤气流量控制在800-1200m3/h，在一个工作周期内助燃风流量、引风流量的控制如下：
助燃风流量                       时间
1150 m3/h                        五小时，
1400 m3/h                        六小时，
1850 m3/h                        五小时，
2400 m3/h                        四小时，
一个工作周期结束后，上述过程循环进行。
对于大规格和小规格的回转窑而言，利用本发明方法构思同样可以起到防止烧结圈形成的目的，但助燃风及引风流量的控制参数需针对具体情况有所变化。

Claims (2)

1.一种防止回转窑烧结圈形成的方法，它包括助燃风流量控制、引风流量控制和煤气流量控制，其特征在于：所述助燃风流量每4-6小时调整一次，调整四次为一个工作周期，各工作周期循环进行，在一个工作周期内助燃风流量按递增规律变化；
所述助燃风流量的调整控制在1000 m3/h-2500 m3/h之间，引风流量的调整控制在15000 m3/h-18000 m3/h之间，煤气流量控制在800-1200m3/h；
回转窑内温度控制在1100—1400度。
2.根据权利要求1所述的防止回转窑烧结圈形成的方法，其特征在于，所述一个工作周期内所述引风流量每4-6小时依次按照下述参数调整：
15000 m3/h；16000 m3/h；17000 m3/h；18000 m3/h；
所述助燃风流量控制按照下述参数进行调整：
≥1000 m3/h ～≤1300 m3/h；＞1300 m3/h ～≤1700 m3/h；＞1700 m3/h ～≤2000 m3/ h；＞2000 m3/h ～≤2500 m3/h。
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