2000t/d窯外分解窯生產(chǎn)經(jīng)驗與體會

　　浩良河水泥廠整條生產(chǎn)線由南京水泥工業(yè)設(shè)計研究院設(shè)計，生料粉磨采用沈陽重型機械廠制造的MPS3150型立式磨；燒成采用離線噴騰型分解爐窯；制成采用Φ3.8m×12m管磨機和R12.5-140/105型輥壓機組成的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。
　　燒成系統(tǒng)于1995年6月10日一次點火成功，生產(chǎn)出第一批合格熟料，但這以后一波三折，于1995年末才通過72h考核，以后又經(jīng)過數(shù)次分析調(diào)整，運轉(zhuǎn)率略有提高，但一直徘徊在60%左右。針對有關(guān)情況，我廠對系統(tǒng)做了相應(yīng)的調(diào)整和有關(guān)設(shè)備改造。

1　主要設(shè)備

　　燒成主要設(shè)備見表1。

2　改造情況

　　
2.1　喂煤系統(tǒng)的改造
　　

窯爐喂煤系統(tǒng)采用申克秤(0～8t/h)配F-K泵，利用申克秤所測喂煤量與設(shè)定值相比較后自動調(diào)節(jié)調(diào)速螺旋喂料機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整下料量(最高可達80r/min)。由于煤粉倉進入雜物，倉內(nèi)煤粉自燃出現(xiàn)煤渣以及煤倉冬季結(jié)露。另外袋除塵器燒毀后不能使用造成系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)，秤計量不準，反饋慢等，使調(diào)速螺旋喂料機失速，經(jīng)常出現(xiàn)跑煤事故，造成窯內(nèi)爆燃回火，煙室高溫結(jié)皮，C₅內(nèi)筒燒毀等事故。
　　

改造首先在煤粉倉原有保溫巖棉的基礎(chǔ)上纏加電熱帶來防止冬季結(jié)露。將原去袋除塵器的收塵點改為直接入煤磨電除塵器，通過控制電除塵器入口負壓和調(diào)整在收塵管道中安裝的手動閥來調(diào)整喂煤系統(tǒng)的負壓狀態(tài)，克服了出現(xiàn)正壓情況(如圖1)。另外我們將原葉片磨損的螺旋喂料機進行了更換。經(jīng)過上述調(diào)整，情況有所好轉(zhuǎn)，但下煤量也偶有波動。
　　

　　圖1　喂煤系統(tǒng)風路示意圖
　　1.攪拌器；2.螺旋喂料機；3.沖量流量計；4.分格輪；5.F-K泵；6.手動閘板

　　1997年8月第二次改造將原通過反饋來控制轉(zhuǎn)速改為直接由人工輸入計算機0～10V的數(shù)值經(jīng)PID調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換成4～20mA的電信號，之后再通過電流電壓變換器轉(zhuǎn)變成0～10V的電壓信號，通過可控硅調(diào)節(jié)電壓大小調(diào)節(jié)螺旋喂料機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)下煤量，螺旋喂料機的轉(zhuǎn)速通過測速傳感器反饋到微控器進行比較調(diào)節(jié)，經(jīng)過電壓電流變換器轉(zhuǎn)變成4～20mA電信號進入PID反饋給中控。通過窯爐溫度控制下煤量。通過上述調(diào)整，螺旋喂料機再未出現(xiàn)明顯失速跑煤現(xiàn)象，使生產(chǎn)得以正常進行。整個改造僅增加電流電壓變換器和電壓電流變換器兩塊板。

2.2　分解爐采用噴涂工藝
　　

分解爐內(nèi)襯原第一層為45mm的硅酸鈣板，中間為65mm的輕質(zhì)保溫磚，第三層為114mm的高強耐堿磚，后來分解爐的下半部分發(fā)生掉磚起拱現(xiàn)象，錐部及錐部彎管部分由于經(jīng)常處理結(jié)皮積料發(fā)生掉磚、掉澆注料事故(錐部一小部分和彎管處打有澆注料)，使用時間僅為兩年多。
　　

考慮將原磚打掉重新砌磚周期長，且局部不易鑲磚，鑲后磚也不牢固，在1997年9月份采用了噴涂技術(shù)。噴涂的優(yōu)點:施工時間短，養(yǎng)生僅需24h，硬化速度適當，此種噴涂料可噴可打，類似澆注料。施工時首先在分解爐內(nèi)壁焊接Φ16mm，高為200mm的材質(zhì)為1Gr18Ni9Ti“Y”型錨固件，焊角要求高6mm。在錨固件表面刷0.2～0.4mm厚的瀝青漆，以減緩高溫膨脹。噴涂所用工具為轉(zhuǎn)子型噴涂機(配有高壓膠管和噴槍)。噴涂注意事項:①噴射時要求壓縮空氣壓力在0.4MPa，水壓在0.3MPa(使用空壓站的壓縮空氣和循環(huán)水即可滿足要求)，且壓力穩(wěn)定。②噴完絕熱澆注料待初凝后(6～8h)即可噴第二層噴涂料，但在噴之前要用循環(huán)水沖洗第一次噴涂所留有的回彈料和潤濕表面。第一層先噴100mm的絕熱澆注料，第二層噴130mm的噴涂料(噴涂料性能如表2)。噴涂養(yǎng)生24h就可升溫，對窯磚進行正常升溫即可滿足噴涂料要求。使用兩年半未發(fā)生任何問題，磨損僅約4mm。

2.3　鏈斗機的改造
　　

改造前，由于出篦冷機熟料溫度高，加之鏈斗機基礎(chǔ)偏低，當鏈斗在熱態(tài)下伸長時，易出現(xiàn)刮斗事故。另外原鏈斗機小輪(直徑150mm)無加油孔，運轉(zhuǎn)時間長了出現(xiàn)轉(zhuǎn)動不靈、卡輪和掉輪事故。
　　

1999年6月份篦冷機改造同時對鏈斗機進行改造。將小輪換成了直徑為300mm的大輪，運行6個月未出現(xiàn)刮斗事故。另外大輪上有加油孔，可以定期加油，防止因無油輪不轉(zhuǎn)情況。

2.4　篦冷機的改造

2.4.1　故障分析
　　

原篦冷機為沈陽水泥機械廠制造的第二代FULLER型，共分7個風室，其有效面積為48.6m²，配有7臺皮帶傳動的風機。由于出窯熟料溫度在1300℃，且落料時形成了粗細料區(qū)造成風短路和紅河現(xiàn)象，嚴重影響篦板使用壽命，出現(xiàn)篦板開裂，掉篦板事故。另外原篦板固定采用“T”型螺栓，結(jié)果在“T”型交叉焊點處斷裂，造成掉篦板。發(fā)現(xiàn)不及時，使風室堵滿，造成梁變形，嚴重制約生產(chǎn)。
　　

篦冷機的雙道翻板閥為電動閥，長期工作和機械磨損，出現(xiàn)鎖風不靈和卡住現(xiàn)象，嚴重影響熟料冷卻效果和篦板的使用壽命；冷卻效果差，加劇了篦冷機“堆雪人”的程度，造成了篦板進一步受損。
　　

篦冷機風機故障率也較高，主要為傳動皮帶破損、風機振動和現(xiàn)場處于粉塵狀態(tài)下的電氣柜故障。另外篦床傳動的交流電動機電器故障頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)失速現(xiàn)象。

2.4.2　改造情況
　

　在原篦冷機基礎(chǔ)上將一段改為沈陽水泥機械廠與天津水泥設(shè)計研究院聯(lián)合開發(fā)的TC-1062型第三代篦式冷卻機，并將一段的4個風室改為3個風室(即將原來的1、2風室合為1風室)，改造后的一段又分為2部分:1)高溫區(qū)，即熟料淬冷區(qū)和熱回收區(qū)，在該區(qū)域采用TC型“充氣梁”和“高阻篦板”裝置，其中前五排采用“固定式充氣梁”傾角為15°，后四排為“固-活-固-活”傾角為3°。由于前6排為固定式，出窯的熱熟料有可能堆積，在篦冷機前墻安有4組空氣炮，當發(fā)現(xiàn)有堆積現(xiàn)象時，采用手動放炮清料。2)中溫區(qū)(2、3風室)采用低漏料篦板，該篦板有集料槽和縫隙式通風孔，因冷卻風速較高并且有較高的篦板通風阻力，因而可降低料層阻力不均勻的影響，有利于熟料進一步冷卻和熱回收。
　　

篦冷機的1號風室配有2臺用于給充氣梁供氣的高壓風機和1臺給風室供氣的高壓平衡風機，這相當于1臺風機供風面積減少，而出現(xiàn)短路情況減少，風機只比原來增加1臺，原1號、2號風機風量共為39593m³/h，現(xiàn)1～3號風機風量共為44836m³/h，風量僅增加5243m³/h。
　　

篦冷機各風室有集料斗，在集料斗下配有用料鎖風的弧形鎖風閥，閥風門的開啟可以根據(jù)集料斗內(nèi)料的多少來間歇開，達到了很好的鎖風效果，并且減少了閥的磨損。
　

　篦冷卻風機由原來的皮帶傳動改為直聯(lián)，不用皮帶且取消了原來的控制柜，使風機故障大大減少。
　　改造后的篦冷機經(jīng)調(diào)整使用后效果良好，出篦冷機一段已無明顯紅料。另外改造后的篦冷機內(nèi)全部采用噴涂工藝。

2.5　窯口護鐵改造
　　以前窯口護鐵澆注料使用周期僅約2個月左右，主要原因是:
　　1)焊接不牢，鈀釘和護鐵焊接后，有的用大錘可以敲擊掉，鈀釘?shù)娜婧附狱c有的可砸掉。
　　2)澆注料僅靠鈀釘固定是造成澆注料使用周期短的一個重要原因。
　　3)膨脹縫隙不夠，由于以前停窯較頻繁，造成驟冷驟熱，由于鐵和澆注料膨脹率不一致，造成澆注料發(fā)生龜裂；另外澆注料偏薄，使護鐵和鈀釘所承受的溫度相對增高。
　　4)磨損和熱侵蝕。
　

　護鐵部位改造如下:澆注料由180mm改為250mm，現(xiàn)使用6個多月未掉。以前靶釘用“Y”型，現(xiàn)改為“Y”型與“V”型扁鋼相結(jié)合。以前護鐵上澆注料僅靠鈀釘來固定，改造后的護鐵另外還給予了一托力，使用周期明顯增長。改進前后的形狀如圖2。
　　

　　圖2　改造前后護鐵形狀對比

3　粘結(jié)堵塞問題

　　
3.1　喂料量、喂煤量的波動造成結(jié)皮堵塞
　　

喂料量、喂煤量的波動，造成系統(tǒng)局部高溫，調(diào)整不及時，使局部高溫持續(xù)時間過長造成結(jié)皮積料，甚至出現(xiàn)塌料造成堵塞。

3.2　高灰分煤的使用造成的結(jié)皮堵塞
　　

我廠曾一度使用灰分達35%以上的煤粉，最高時為45%。由于灰分過高，造成煤粉在燒成帶燃燒不完全，跑到煙室和C₅內(nèi)燃燒，使煙室溫度達1100℃以上，C₅旋風筒出口溫度在920℃左右，在煙室和C₅旋風筒內(nèi)有大量的火星存在，有時C₄內(nèi)也可看見明顯的火星。
　　

使用高灰分煤期間煙室結(jié)皮嚴重，需天天清理，并且有明顯臭雞蛋氣味，見表3。

3.3　粉煤灰配料造成的堵塞
　　

我廠有一段時間完全采用石灰石、粉煤灰、鐵粉三組分配料，所用粉煤灰為化肥廠小電廠產(chǎn)生，其燃燼率低，發(fā)熱量在4180kJ/kg以上，硫含量也偏高，硫一般在400～600℃時形成SO₃，C₂筒溫度在560℃左右，故此處幾乎天天堵塞。另外使用粉煤灰整個系統(tǒng)溫度約升高20℃，并且堵塞物非常難處理，放水炮處理這邊，物料又折向?qū)γ妗?BR>3

.4　窯回灰造成結(jié)皮堵塞
　　

庫內(nèi)料少且磨未運行時，造成庫內(nèi)窯灰所占百分含量增多，導致結(jié)皮堵塞。還有系統(tǒng)漏風和C₃、C₄、C₅翻板閥易卡、翻背造成的堵塞(原翻板閥帶鉤，由于掉鉤和翻板閥變形等使翻板閥易卡和翻背)。
　　

解決措施:將生料秤收塵管道進窯尾電氣室，喂煤系統(tǒng)收塵管道入煤磨電除塵器，并可以通過手動閥來調(diào)整系統(tǒng)負壓大小，使其處于微負壓狀態(tài)，穩(wěn)定了喂料、喂煤量；使用灰分25%左右的煤；使用大電廠(佳木斯二電廠)的粉煤灰，且將原來完全采用粉煤灰變?yōu)槿种徽惩梁腿种勖夯遗淞希粠靸?nèi)料過少時停窯待料；另外在檢修時翻板閥也進行了修復(fù)和更換。檢修人口門漏風處用石棉繩加耐火澆泥密封。經(jīng)過調(diào)整后已6個多月未發(fā)生堵塞。

4　結(jié)語

　　改造后的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率由原來的60%左右提高到現(xiàn)在的80%以上，系統(tǒng)基本上處于穩(wěn)定狀態(tài)，但還有一些問題亟待解決:
　　

1)分解爐塌料。分解爐每天出現(xiàn)數(shù)次塌料，一般長期停窯后，系統(tǒng)再次升溫時分解爐都塌下不少料，此時系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行幾天，塌料出現(xiàn)較少；運行一段時間后，塌料次數(shù)明顯增多。塌料主要因為:分解爐出口大彎管或分解爐錐部結(jié)皮，造成窯爐風量分配不平衡，爐系統(tǒng)阻力大，風量少；分解爐撒料箱變形，造成下料不均(通過撒料箱布料痕跡顯示明顯偏流)；三次風管過粗，有效內(nèi)徑為1.8m。
　　

2)C₃、C₅下料管斜度太小，經(jīng)常需要清吹，不清吹就積結(jié)料。