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五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯的技術(shù)改造

我廠五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯規(guī)格Φ3.2m×52m,由成都設(shè)計(jì)院承擔(dān)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)能力為600t/d熟料,年產(chǎn)硅酸鹽水泥20萬(wàn)t。1996年底建成投產(chǎn),但經(jīng)過(guò)幾年的調(diào)試生產(chǎn),一直存在熟料標(biāo)號(hào)偏低,產(chǎn)量不高的問(wèn)題。1999年4月我廠與寶山水泥廠合作進(jìn)行了技術(shù)改造,經(jīng)過(guò)一年多的工作,熟料標(biāo)號(hào)及產(chǎn)量得到大幅提高。  

1 改造前存在的主要問(wèn)題 

旋風(fēng)筒規(guī)格:C1級(jí)為Φ3200mm,C2、C3、C4、C5級(jí)為Φ4110mm;熟料冷卻機(jī)型號(hào)為509H-619H,規(guī)格為11727mm×4881mm×3050mm,投運(yùn)以來(lái)的工藝技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。  

1.1 窯系統(tǒng)存在的問(wèn)題 
  窯尾密封不好,漏風(fēng)漏料嚴(yán)重。預(yù)熱器管道內(nèi)氣流量不夠,生料分散懸浮差,傳熱速率慢,入窯生料碳酸鈣分解率很低,造成窯尾系統(tǒng)結(jié)皮堵塞嚴(yán)重,事故頻繁,CO含量經(jīng)常超標(biāo),電除塵器經(jīng)常跳閘,由于頻繁停窯,窯的壽命短,運(yùn)轉(zhuǎn)率很低,產(chǎn)質(zhì)量上不去。 

1.2 原、燃材料成分波動(dòng)大 
  由于我廠原、燃材料沒(méi)有固定的礦點(diǎn),原、燃材料成分波動(dòng)較大。 

1.3 粉砂巖水分過(guò)高 
  在設(shè)計(jì)時(shí)由于沒(méi)有考慮到南方的氣候較潮濕的特征,既沒(méi)有考慮烘干,也沒(méi)有考慮下料易堵問(wèn)題,砂巖庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)高,造成經(jīng)常性堵塞,直接影響生料質(zhì)量穩(wěn)定。 

1.4 工藝配方不合理 
  在煅燒中發(fā)現(xiàn),物料易燒性差,吃火耐燒,不易掛窯皮,窯內(nèi)“飛砂”嚴(yán)重,易出現(xiàn)粘散料,經(jīng)常出現(xiàn)紅窯現(xiàn)象,五級(jí)旋風(fēng)筒易堵塞,窯運(yùn)轉(zhuǎn)率低。 

1.5 生料細(xì)度大,成分波動(dòng)較大 
  

生料化學(xué)成分的均勻性對(duì)熟料的煅燒與質(zhì)量有重要影響,我廠沒(méi)有原、燃材料預(yù)均化措施,生產(chǎn)控制也沒(méi)有在線分析儀,不能及時(shí)對(duì)生料成分進(jìn)行有效調(diào)節(jié),加之砂巖經(jīng)常堵塞造成斷料,使出磨生料質(zhì)量波動(dòng)較大,加上生料均化庫(kù)均化效果差,造成入窯生料成分不穩(wěn)定,由于車(chē)間承包后,生料車(chē)間為趕產(chǎn)量,放寬了對(duì)細(xì)度的控制要求,影響了煅燒質(zhì)量。 
  

從窯的生產(chǎn)記錄及煅燒工反映來(lái)看,熟料強(qiáng)度變化幅度較大,有時(shí)在原料品種不變,燒成系統(tǒng)運(yùn)行基本穩(wěn)定的條件下,熟料強(qiáng)度在數(shù)天內(nèi)或在同一天的不同班間出現(xiàn)大起大落,這充分說(shuō)明生料成分波動(dòng)是導(dǎo)致熟料質(zhì)量不好的原因之一。  

2 技術(shù)改造的各項(xiàng)措施及效果 

   
2.1 窯頭、窯尾的密封改造 
  
圖1為改造前后窯頭、窯尾密封裝置示意圖。原設(shè)計(jì)為軸向密封,原理為利用壓縮空氣推動(dòng)氣缸,給密封圈一個(gè)預(yù)緊力,使密封端面緊密接觸,達(dá)到密封的作用,因窯頭、窯尾環(huán)境溫度較高,氣缸膠圈在高溫下失效,引起氣缸漏氣,失去推力,起不到密封作用。 



  現(xiàn)改為石墨塊徑向密封,主要原理是利用石墨耐磨的特性,用彈簧作為預(yù)緊力,使石墨塊與筒體緊密接觸,起到密封作用。由于彈簧耐溫較高,不易失效,且不需外部動(dòng)力裝置,維護(hù)簡(jiǎn)單,費(fèi)用較少,因此改造后效果較好。 

2.2 篦冷機(jī)的改造 
  
在篦冷機(jī)一室增加1臺(tái)9-19№11.2D離心風(fēng)機(jī),使一室篦床風(fēng)量由原來(lái)的10950m3/h增加到20910.6m3/h,風(fēng)壓由原來(lái)的5801.6Pa增加到7709.16Pa,由于冷卻風(fēng)量、風(fēng)壓增加,提高了篦冷機(jī)的冷卻效果,由于風(fēng)機(jī)的故障率較低,篦冷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率大大提高。此外對(duì)原翻板閥氣動(dòng)控制的氣源管路重新布置,電磁閥工作間隔時(shí)間重新調(diào)整,使冷卻風(fēng)全部通過(guò)篦床的熟料,二次風(fēng)溫由原來(lái)的550℃左右,提高到700~750℃。熟料冷卻效果明顯,冷卻后的熟料溫度由原來(lái)的150℃左右,降低到100℃左右,由于熟料得到急冷,礦物組成穩(wěn)定,提高了熟料質(zhì)量及易磨性。 

2.3 選擇合理的配料方案 
  經(jīng)過(guò)以上分析及實(shí)際生產(chǎn)中幾次較大配料方案的變動(dòng),配料方案由原來(lái)的“一中兩高”改為“一高兩低”,即高KH低n和低P,現(xiàn)在的率值控制指標(biāo)為KH=0.90±0.02,n=2.20±0.10,P=1.20±0.10。改變后,生料易燒,易掛窯皮,窯速基準(zhǔn)快,出窯熟料fCaO<1.2%,熟料產(chǎn)質(zhì)量大為提高。兩種方案對(duì)比見(jiàn)表2。  


2.4 加強(qiáng)原材料的管理 
  

加強(qiáng)工藝管理,嚴(yán)把進(jìn)廠原、燃材料質(zhì)量,穩(wěn)定工序。石灰石供應(yīng)點(diǎn)固定為一家,煤供應(yīng)由四家搭配進(jìn)廠,定期召開(kāi)質(zhì)量分析會(huì)議,對(duì)有質(zhì)量問(wèn)題的供應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。 

2.5 解決砂巖庫(kù)易堵問(wèn)題 
  

針對(duì)砂巖下料難、易堵塞等現(xiàn)象,進(jìn)行技術(shù)改造。把下料口擴(kuò)寬,由調(diào)速電子皮帶秤改為鏈板式調(diào)速秤,并在砂巖庫(kù)壁開(kāi)一個(gè)門(mén)隨時(shí)處理堵塞。經(jīng)改造后,未出現(xiàn)過(guò)砂巖堵塞斷料現(xiàn)象,穩(wěn)定了生料喂料。 

2.6 加強(qiáng)出磨生料質(zhì)量控制 
  

針對(duì)生料入窯合格率低及細(xì)度偏粗這一狀況,我們加強(qiáng)了配料人員的技術(shù)水平及操作人員的操作培訓(xùn),努力提高出磨生料質(zhì)量,以保證入窯生料成分的穩(wěn)定。同時(shí),規(guī)定在保證細(xì)度合格的前提下才能提高生料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。另一方面,保持磨系統(tǒng)設(shè)備良好和連續(xù)穩(wěn)定,避免頻繁開(kāi)停設(shè)備,給操作控制創(chuàng)造良好條件。1999年及2000年出磨生料CaO質(zhì)量和熟料強(qiáng)度明顯提高。見(jiàn)表5。 

2.7 加強(qiáng)操作,優(yōu)化操作參數(shù) 
  在工藝操作方面,加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),不斷提高操作水平,針對(duì)配料方案調(diào)整或原、燃材料質(zhì)量發(fā)生變化的情況積極做好指導(dǎo)工作,及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù),保證窯系統(tǒng)工況的穩(wěn)定。統(tǒng)一操作方法,穩(wěn)定熱工制度。 
  1)適當(dāng)提高燒成帶溫度,加大內(nèi)流風(fēng),增強(qiáng)風(fēng)煤混合,提高煤粉燃燒速度,降低篦冷機(jī)篦速,增加熟料層(50~60cm)厚度,提高二次風(fēng)溫,降低窯頭負(fù)壓為10~20Pa,減少篦冷機(jī)的排風(fēng)量。 
  2)提高窯速,正常情況下,窯速在3r/min以上,保持快轉(zhuǎn)率,減薄料層,加強(qiáng)通風(fēng),提高窯內(nèi)熱交換效率。 
  3)適當(dāng)提高窯尾溫度,控制在900~950℃左右,但防止長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)1000℃,以致造成預(yù)熱器結(jié)皮、堵塞,目的是提高生料預(yù)燒,減輕燒成帶熱負(fù)荷。 
  為便于比較,表6列出幾年來(lái)我廠窯系統(tǒng)工藝技術(shù)指標(biāo)。

3 結(jié)論 

  經(jīng)過(guò)一年多來(lái)的生產(chǎn)表明,熟料標(biāo)號(hào)及產(chǎn)量也明顯提高,窯生產(chǎn)狀況有了很大改善,具體表現(xiàn)如下: 
  1)窯的生產(chǎn)能力提高,日產(chǎn)達(dá)660t以上,并尚有潛力。 
  2)熟料質(zhì)量明顯提高,28d抗壓平均達(dá)64MPa,fCaO合格率及升重合格率明顯提高。 
  3)煤耗及水泥綜合電耗明顯下降。 
  4)窯系統(tǒng)操作穩(wěn)定,容易掌握,旋風(fēng)筒結(jié)堵料現(xiàn)象基本消除。 

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