0 前言
隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及環(huán)境保護(hù)力度不斷加大，一些緊靠城市或資源缺乏、虧損嚴(yán)重的水泥機(jī)立窯生產(chǎn)企業(yè)相繼改成粉磨站或停產(chǎn)、停窯。筆者認(rèn)為，在資源條件、銷售環(huán)境、環(huán)保要求，工藝裝備滿足一定要求的前提下，將因停產(chǎn)、停窯而閑置的機(jī)立窯改造成石灰窯生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石灰，不僅可有效利用閑置設(shè)備，還可為工廠開辟新的產(chǎn)品領(lǐng)域，消化剩余勞動力。本文結(jié)合Φ3.0m水泥機(jī)立窯改成石灰窯的實(shí)例，對機(jī)立窯改石灰窯的可行性進(jìn)行論述，并提出相應(yīng)的技改措施。
1 水泥機(jī)立窯改石灰窯的可行性
水泥機(jī)立窯與石灰窯比，盡管有許多相同之處，但由于所采用的原、燃料不同及對產(chǎn)品的要求不同，因而其煅燒工藝(主要包括加料、卸料方式和送風(fēng)方式)及原有窯體結(jié)構(gòu)要求等均有較大差別。下面分別進(jìn)行討論。
(1)加料方式。水泥機(jī)立窯的上料設(shè)備為入窯提升機(jī)，它僅能輸送粉狀或粒狀物料，不能輸送燒制石灰的粒度為100mm～300mm的塊狀物料，因此水泥機(jī)立窯原入窯提升機(jī)無利用價值。但可將機(jī)立窯房的吊裝孔和頂部檢修電動葫蘆改裝成適合輸送塊狀石灰石的垂直料車，為了保證布料均勻，且使大塊料布在中心，中小料塊混合布在邊緣，從而使整個截面“上火”一致，還應(yīng)配備相應(yīng)的布料設(shè)備。一般常用的有回轉(zhuǎn)蝸殼式布料器、多級料鐘布料器等。水泥機(jī)立窯原有的蝸輪蝸桿回轉(zhuǎn)布料器不能滿足這一要求，需適當(dāng)配套。
(2)窯體。水泥機(jī)立窯窯體具有較完備的耐火、耐磨和保溫設(shè)施。無論是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)性能均較為優(yōu)越，且窯罩密閉程度較好，收塵設(shè)施齊全，完全具備強(qiáng)化煅燒石灰的各項(xiàng)條件。但水泥機(jī)立窯長徑比僅為3～4，較同直徑的直筒式長徑比為5～6的機(jī)械化石灰窯小，且水泥機(jī)立窯上有1.5m左右的喇叭口，邊風(fēng)容易過盛，窯壁效應(yīng)有所增加，如操作不當(dāng)，則會造成窯產(chǎn)量低、熱耗較高的現(xiàn)象。
(3)卸料方式。機(jī)械化石灰窯的出料設(shè)備由出料機(jī)、出料密封設(shè)備及投料機(jī)構(gòu)等部分組成，常用的有螺錐出料機(jī)、圓盤出料機(jī)、輥式出料機(jī)等。而塔式機(jī)立窯的塔篦子及γ射線料封完全能滿足石灰卸料、密封及通風(fēng)要求，唯塔篦出料粒度較小，需稍加處理。
(4)送風(fēng)方式。水泥機(jī)立窯一般采用羅茨風(fēng)機(jī)送風(fēng)，而石灰立窯由于料層阻力小(10kPa以下)， 透氣性好，因此原機(jī)立窯所配羅茨風(fēng)機(jī)不能使用，通常采用8-18或9-27型高壓離心通風(fēng)機(jī)送風(fēng)即可。但原風(fēng)管仍可繼續(xù)使用。
綜合以上分析，筆者認(rèn)為水泥機(jī)立窯經(jīng)過適當(dāng)改造，完全可以滿足石灰煅燒工藝要求，將水泥機(jī)立窯改造成石灰窯，煅燒優(yōu)質(zhì)石灰是可行的。
2 改造措施
(1)調(diào)整加料方式。在機(jī)立窯窯房吊裝孔周邊安裝一套吊裝槽鋼支架，在±0.00平面上挖掘一個可放置裝填量為2.5t料斗的地坑，料斗上口與地面相平，并在料斗向窯一側(cè)設(shè)一活門。上料時，用人工板車將石灰石和煤裝入料斗，再由安裝在頂部承載力為5t的電動葫蘆垂直提升至成球盤平面以上，人工打開活門，石灰石沿槽滑向機(jī)立窯窯罩頂部側(cè)面，為盡可能避免料塊的偏析，在窯罩內(nèi)需設(shè)置簡易固定式料鐘布料器，通過料槽的料塊先進(jìn)入窯中受料斗，在這里物料改變方向并垂直落入料鐘上布料，受料斗和料鐘均焊接在窯罩上。為使布料更均勻，可在受料斗上及料鐘下設(shè)置擋板或反射板。
(2)改變卸料間隙。塔式機(jī)立窯底部為一由調(diào)速傳動裝置驅(qū)動的偏心塔篦，上面均布通風(fēng)孔和破碎齒，塔篦與筒體襯板間有一定的間隙，塔篦的作用一是對熟料進(jìn)行破碎，二是使破碎后的熟料通過間隙落入料封管內(nèi)卸出。但成品石灰須保持一定的塊度，不需破碎，故在改造中我們對塔篦進(jìn)行了處理，去掉破碎齒，并適當(dāng)擴(kuò)大塔篦與襯板間的間隙。此外，考慮到改造后先采用自然通風(fēng)燒制石灰，故在窯底平臺上用廢鋼板制成兩個料箱，此料箱既可貯存一定量的石灰，又可直接將石灰裝車運(yùn)走。卸料時只需將窯底密封下料管褪下，轉(zhuǎn)動塔篦，即可將石灰卸入料箱。出窯石灰還可通過料車提升至窯頂，落入一設(shè)有翻板式褲衩管的滑槽，石灰通過其中一個下料管直接滑入窯房鄰近的熟料庫內(nèi)儲存。
(3)更換機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。 將羅茨風(fēng)機(jī)消聲器出口風(fēng)管斷開，外接一收塵風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)安裝在窯底傳動平臺與羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)房之間?？紤]該窯機(jī)械通風(fēng)時產(chǎn)量可達(dá)50t/d，風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇在4000m³/h～5000m³/h之間，風(fēng)壓在5kPa～6kPa之間。在采用自然通風(fēng)時風(fēng)機(jī)脫開，當(dāng)采用機(jī)械通風(fēng)時，與窯底密封下料管同時接上。
3 點(diǎn)火操作及實(shí)施效果
3.1 點(diǎn)火及正常煅燒
改造結(jié)束后，我們于1998年7月16日采用自然通風(fēng)燒制石灰。首先在塔篦上覆蓋一層焦渣作墊層，相繼加入刨花、軟柴及部分硬柴，澆上柴油，將點(diǎn)燃的油棉絲自窯頂投下點(diǎn)火。待木柴著火燃燒后，逐步添加樹樁，鋪設(shè)塊煤層及短柴緩沖層，最后按一定配比分層上料。初始配煤量較大，逐次減少至正常配熱5016kJ/kg以下，在保證通風(fēng)、底火層均勻的前提下，第5天即可轉(zhuǎn)動塔篦，間歇下料，直至正常出灰。正常操作時，考慮到機(jī)立窯喇叭口邊風(fēng)過盛、不攏火的特點(diǎn)，實(shí)行暗火操作。加料時盡量多壓邊火，疏通中部。加煤采用料車配煤與窯邊人工撒煤相結(jié)合的方法，在窯中心部位少布些，靠窯邊基本不布，將邊風(fēng)擠向中間，使整個料面均勻上火煅燒。窯工可根據(jù)窯面和落窯情況以及出窯石灰質(zhì)量來控制卸料深度、出料次數(shù)和時間。初期間歇卸料，待掌握規(guī)律后逐步過渡到慢速連續(xù)卸料。
3.2 實(shí)施效果
經(jīng)過幾天的調(diào)試，生產(chǎn)逐步趨于穩(wěn)定正常。每日實(shí)行兩班制，每班僅用4人，石灰產(chǎn)量均在26t/d以上，單位石灰電耗在1.3kWh/t以下，實(shí)物煤耗在180kg/t左右，石灰質(zhì)量較好， 取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，并為下一步采用機(jī)械通風(fēng)燒制石灰奠定了基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
(1)綜合利用已閑置的水泥機(jī)立窯燒制優(yōu)質(zhì)石灰是可行的。只要對其稍加改造即可使其在自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)狀態(tài)下燒制石灰。
(2)針對水泥機(jī)立窯的特點(diǎn)，燒制石灰必須實(shí)行暗火操作。尤其是在加料和出料操作上要采取重點(diǎn)壓邊，逼風(fēng)趨中，出料盡可能保持連續(xù)、均勻，切實(shí)穩(wěn)定窯的熱工制度，保持窯的正常煅燒，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗。