優(yōu)化工藝管理提高2500t/d回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的措施

　  1 前言：
　　河南省同力水泥公司2#窯2500T/d單系列預(yù)熱器帶TSD分解爐的生產(chǎn)線，通過強化工藝技術(shù)改進，優(yōu)化工藝操作參數(shù)，提高了回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)率、穩(wěn)定了窯臺時產(chǎn)量，使2007年共完成熟料88萬多噸，大窯運轉(zhuǎn)率89.67%，R3d達(dá)到31.5Mpa，f-Cao接近80%，以上幾項指標(biāo)全部達(dá)到了創(chuàng)投產(chǎn)以來的最高水平，為公司創(chuàng)下了可觀的經(jīng)濟效益。以下是2005年—2007年歷年來2#線完成各項指標(biāo)情況，見表1。

表1

　　主機型號:
　　1、回轉(zhuǎn)窯：Φ4.0х60M,  主電機功率：315KW
　　2、高溫風(fēng)機：W6-2хNo.30F，460000M³/h
　　3、預(yù)熱器：C5:Φ7000mm
　　C4:Φ6800mm
　　C3:Φ6800mm
　　C2:Φ6600mm
　　C1: 2хΦ4700mm
　　TSD: Φ5600mm

　　4、篦冷機：TC-1164,冷卻面積61.2M²
　　5、江蘇建新四通道燃燒器：Max11.56T/h

　　2 提產(chǎn)措施：
　　2.1 我公司大宗原材料成份基本穩(wěn)定，特別是石灰石，原煤均設(shè)有預(yù)均化堆場，公司要求石灰石礦山采運高低品位搭配合理，供應(yīng)充足，且入預(yù)均化堆場必須均勻布料，首先保證第一均化鏈的穩(wěn)定。

　　2.2 2007年車間加大對配料站巡檢工及磨操作員考核力度，首先：保證對各物料清倉要及時，并且在碎石倉又新安裝了3臺空氣炮定時吹打，不至于物料因結(jié)拱造成棚倉。再則：加大了對生料磨的管理，特別是管理人員根據(jù)主電機電流、磨音、入庫斗提電流的變化和平時做的篩余曲線的情況，及時補給研磨介質(zhì)，定時清理蓖縫，清篩各倉鋼球，進一步保證磨機的粉磨效率，避免因飽磨或長時間無料空砸磨而造成出磨生料成份的波動。我廠原料成份見表2。

表2：

　　2.3 我公司這幾年來一直采取較嚴(yán)厲的原煤采購措施，強調(diào)市場供應(yīng)再困難，也要保證原煤成份的穩(wěn)定，特別是07年發(fā)熱量必須保證在5500KCal—5800KCal。在這種情況下要想保證窯內(nèi)較高的熱力強度，保證分解爐內(nèi)煤粉的燃燼率，防止窯內(nèi)結(jié)圈，結(jié)蛋和黃心料的出現(xiàn)，就必須保證煤粉質(zhì)量。

表3：煤粉工業(yè)分析

　　2006年后半年至2007年，車間共對RMF—1713立磨更換了兩次輥皮，調(diào)整液壓缸壓力9.0—10.5MPa，從而增大了磨機的研磨能力。更換原煤皮帶稱為全密封稱，對選粉機內(nèi)部密封進行調(diào)整及內(nèi)錐適時補焊，防止因內(nèi)外漏風(fēng)而造成選粉效率降低。操作中力求風(fēng)料平衡，適當(dāng)?shù)难娱L物料在磨內(nèi)的停留時間。經(jīng)過以上措施最終使煤粉細(xì)度由原來18％降低8％左右。為大窯熱工制度的進一步穩(wěn)定提供了有力保證。

　　2.4 加大了對窯系統(tǒng)的工藝改進保證回轉(zhuǎn)窯進一步穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。
　　2.4.1 自2#2500T/d投產(chǎn)以來，預(yù)燃爐內(nèi)的結(jié)渣頻繁，嚴(yán)重時能將預(yù)燃室全部堵死，被迫停窯處理，每次處理時間達(dá)到5—10h。而且爐壁時常也有燒紅現(xiàn)象，給生產(chǎn)造成巨大的損失。為此我們通過計算，實驗認(rèn)為原設(shè)計時三次風(fēng)出口面積過大，且C4下料管無撒料裝置，這都造成預(yù)燃室“邊壁效應(yīng)”減弱，物料分散不好，這不但造成分解爐塌料，而且使煤粉和物料混合變差，再加上尾煤管內(nèi)外風(fēng)比例使用不當(dāng)，使?fàn)t內(nèi)存在“特稀濃度區(qū)”，特稀物料和煤灰混合，粘結(jié)，進一步使結(jié)渣增高。而且爐壁由于沒有物料的屏蔽作用，這是爐襯燒損的最重要原因。為改變這種情況，我們采取了以下措施。A:改小三次風(fēng)出口面積，提高入爐風(fēng)速，B：增加了撒料棒，后又改成撒料板。C：根據(jù)爐壁溫度適當(dāng)調(diào)整噴煤嘴徑向或軸相位置。D：根據(jù)出預(yù)燃室溫度及蝸殼溫度調(diào)整尾煤管內(nèi)外風(fēng)比例和三次風(fēng)閘閥開度，經(jīng)過這次改造預(yù)燃室結(jié)渣及爐壁燒紅現(xiàn)象得到徹底解決。

　　2.4.2 三次風(fēng)閘閥的使用一直是困擾著我們又一件難題。投產(chǎn)前三次風(fēng)閥是軸相翻動，但經(jīng)過半年使用兩端軸被燒斷，使閥體塌落下來，以及后來我們改用陶瓷插板，使用后閥體也被燒斷，這兩種情況都造成三次風(fēng)過大，窯內(nèi)缺氧，窯內(nèi)熱力強度大幅下降，黑火頭雖然短，但窯電流偏低僅200—300A，稍有不慎就竄黃料，f-Cao圈合格率幾乎為0。16M、38M處開始結(jié)圈，產(chǎn)量下降。后來我們自己設(shè)計改用 ZGCr₂₅Ni₂0 為材質(zhì)的耐熱鋼板作擋板，迎風(fēng)面砌高鋁質(zhì)耐火磚，背面用高鋁質(zhì)澆注料，閥體拉板也用同樣材質(zhì)，且聯(lián)接處用耐熱鋼焊條加固結(jié)實，去掉原來裝陶瓷掛板外殼，使拉板暴露在空氣中，不使其因密封燒壞而燒斷，從而造成閥體墜落。我們又根據(jù)計算在閥板下砌一道磚墻，并在其下留一洞，防止窯飛沙料填滿三次風(fēng)管。從而根據(jù)需要隨意調(diào)整三次風(fēng)閥，保證窯、三次風(fēng)的平衡，使大窯一直保持較高產(chǎn)量。同時也未出現(xiàn)閥板燒損事情。

　　2.4.3 回轉(zhuǎn)窯煅燒強調(diào)“五穩(wěn)保一穩(wěn)”。入窯成份的穩(wěn)定在五穩(wěn)中占相當(dāng)大的比重。2007年前我們沒有重視對庫低六個卸料區(qū)的管理，使入窯物料均化效果較差，入窯三率值波動較大，窯況不穩(wěn)，為此我們制定措施加大對卸料區(qū)的管理，規(guī)定窯操作員必須實現(xiàn)六個區(qū)自動卸料，兩個相對區(qū)同時下料且保持順暢，氣動閥開關(guān)靈活，為此我們更換了庫底卸料羅茨風(fēng)機，由原來15KW更換現(xiàn)在30KW，從源頭上保證了充氣斜槽下料順暢，和氣動閥門開關(guān)靈活，并且又在沖板流量計與氣動閥間斜槽上加裝負(fù)壓管聯(lián)通倉頂袋收塵保證入窯斜槽負(fù)壓充足，使入窯物料量波動減小。

　　2.4.4 分解爐下縮口是制約著大窯穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的一個瓶頸，它的大小直接關(guān)系到窯內(nèi)和三次風(fēng)的平衡問題。過大由于縮口風(fēng)速降低，噴騰效果變差，物料易從爐內(nèi)塌落，造成入窯物料分解率低，窯內(nèi)熱負(fù)荷增大，窯前溫度燒不起來。過小則窯內(nèi)通風(fēng)量小，還原氣氛濃厚，造成煙室倒掛料，嚴(yán)重影響通風(fēng)、CO濃度超標(biāo)，黃心料、結(jié)蛋、結(jié)圈、窯電流偏低，這種狀況使縮口進一步結(jié)皮，窯況進一步惡化。原設(shè)計下縮口為ф1550MM，較偏小，這也是造成前兩年產(chǎn)量低的又一原因，06年后半年大修時改為ф1650MM，且每班要求預(yù)燃器崗位工和窯操作員保證煙室壓力不得低于180Pa，分解爐和三次風(fēng)壓分別保持在1300—1500Pa，850—950Pa間，出現(xiàn)異常時輕者用高壓風(fēng)吹，重則放炮清理，經(jīng)過上述措施2007年回轉(zhuǎn)窯基產(chǎn)量2760T/d。較為穩(wěn)定。

　　2.4.5 窯頭燃燒器是回轉(zhuǎn)窯的一根“槍”，為保持窯內(nèi)升溫速率和最高燒成溫度，且對窯襯又不具有傷害性，我們嚴(yán)格控制一次風(fēng)壓力、內(nèi)外風(fēng)壓力和火嘴的位置。2006年10月—11月間一次風(fēng)壓由29000Pa降至24000Pa。外風(fēng)壓力由22000Pa降至19000Pa，窯前火焰發(fā)飄，黑火頭很長，二、三次風(fēng)溫大幅下降，導(dǎo)致窯產(chǎn)量下降，f-CaO合格率50%左右，判斷是外風(fēng)道磨穿或頭部套筒與外套間隙過大所制，檢修時更換了“新槍”，產(chǎn)、質(zhì)量恢復(fù)如初。我們根據(jù)幾年經(jīng)驗，確定火嘴據(jù)坐標(biāo)中心，且與窯中交線50—55M的位置，實踐證明對窯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)起到了一定的作用。

　　2.5 至2#線投產(chǎn)以來二次風(fēng)溫，三次風(fēng)溫一直偏低僅為950—1000℃，690—750℃且出蓖冷機熟料溫度達(dá)到200℃—300℃。給窯的煅燒及熟料質(zhì)量和下一道工序造成了很大的影響，為此車間于2006年的幾次檢修中對蓖冷機進行幾次大的改造，得到了良好的效果。

　　2.5.1 為了保證一段物料能夠得到充分冷卻，且又為窯內(nèi)提供充足的風(fēng)量，我們將二室平衡風(fēng)機由原來的75KW更為95KW，二室兩臺活動充氣梁風(fēng)機電機由原來37KW改為45KW，這使得三臺風(fēng)機閥門得到充分的開啟，06年大修時又將一段老式固定蓖板全部改成充氣梁蓖板配兩臺110KW電機，通過改造終將二次、三次風(fēng)溫提高到1050℃—1150℃、850—950℃，有時更高，但為了窯門罩考慮，要求窯操作員控制二、三次風(fēng)溫，適當(dāng)?shù)亟档皖^煤用量。

　　2.5.2 投產(chǎn)以來在操作員心目中認(rèn)為保護二段設(shè)備且“薄了層”操作的思想根深蒂固，但根據(jù)水泥界目前普遍理論，07年要求操作員必須實現(xiàn)“厚料層”操作，基于此考慮有三點，A:由于蓖速減慢，物料在蓖床上停留時間延長，使熾熱物料與蓖下風(fēng)充分熱交換，從而使物料冷卻，風(fēng)溫上升。B:由于以前二段蓖速過快，使蓖床傳動系統(tǒng)得到較快地磨損，特別是蓖板和鏈條。C:由于我們在二段頂蓋加裝了噴水裝置，為了使出蓖冷機熟料得到進一步冷卻，也得使物料在蓖床上有一定地停留時間。所以要求將一段二室壓力由原來5000Pa—5200Pa提高至5800—6000Pa。以粗顆粒端不出現(xiàn)“紅河”為主，二段料層厚度和矮墻相平齊大約500—550MM，五室蓖下壓力控制在2200—2500Pa但二段電機電流不允許超過60A，通過上述要求，使窯操作員改變了理念，適應(yīng)操作方法，使出蓖冷機熟料溫度達(dá)到150℃以下。

　　2.6 加大對系統(tǒng)的堵漏工作，提高熱效率。
　　2.6.1 首先：加大了對預(yù)熱器系統(tǒng)各級外漏風(fēng)地處理，如人孔門、翻版閥蓋、檢修孔、以及澆注料的澆注孔、煙囪帽等都用礦棉和玻璃水堵之。其次：對燒損的翻板閥而造成的內(nèi)漏風(fēng)堅決更換，決不幸存僥幸。再次：2006年大修時對C3、 C4、C5 的內(nèi)筒都進行更換，提高了旋風(fēng)筒分離效率，使氣固兩相在旋風(fēng)筒內(nèi)的運動軌跡不產(chǎn)生紊亂，進一步影預(yù)熱器的換熱效率。

　　2.6.2 做到停窯檢修時，加大對蓖冷機蓖下室隔墻及充氣蓖板檢查、堵漏工作，保證蓖下弧形閥和殼體間保持2MM—3MM間隙，料位計要及時更換決不允許出現(xiàn)弧形閥常開局面，保證正常生產(chǎn)時蓖上用風(fēng)。

　　2.6.3 改造了窯尾的密封機構(gòu)，由原來的彈簧卡塊密封在2006年大修中改成柔性重錘密封，通過生產(chǎn)發(fā)現(xiàn)其密封性良好，且更容易更換柔性密封板。

　　2.6.4 高溫風(fēng)機投產(chǎn)以來出口正壓一直沒有解決，且拉風(fēng)量偏小，高溫風(fēng)機進口僅為5500—5700Pa，06年檢修中發(fā)現(xiàn)出口膨脹節(jié)內(nèi)筒脫開，擋住了出風(fēng)口，影響了窯系統(tǒng)拉風(fēng)。恢復(fù)后正常投料186—190t/h，進口負(fù)壓6300—6500Pa。且出口了出現(xiàn)負(fù)壓。

　　2.7 優(yōu)化工藝參數(shù)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定操作。
　　2.7.1 要求中控窯操作員在保證窯電流平穩(wěn)的情況最下，必須實現(xiàn)“薄料快轉(zhuǎn)”的操作制度，這是由于A:隨著窯填充率降低，煤粉燃燒空間加大，不至于使煤粉竄入物料中造成結(jié)圈，黃心料和結(jié)蛋，B:充分利用新生態(tài)CaO和C₂S的活性，生成晶格細(xì)小的C3S，保證發(fā)育良好的阿利特晶體，提高熟料強度。C:由于我窯入窯分解率經(jīng)常保持在94%—95%。根據(jù)專家理論，如此高的分解率，一旦窯的L/D固定后，而燒成帶受火焰形狀限制不可能隨意拉長，勢必造成窯內(nèi)過渡帶延長，物料在900℃—1250℃之間的溫度下停留時間過長，在這個溫度下物料擴撒速度很快，有不可能形成阿利特，就會造成貝利特和f-CaO的再結(jié)晶，形成粗大結(jié)構(gòu)，降低了物料的活性和晶格缺陷活性，這都障礙了A礦的形成，嚴(yán)重時造成熟料過燒，又有大量的粉粒，即形成“飛沙料“。所以我們制定出窯速與投料量的關(guān)系，即：

　　r=Gх2/100

　　式中：r:每分鐘窯轉(zhuǎn)速
　　　　　G:每小時窯投生料量

　　當(dāng)然有時當(dāng)窯電流升高時，窯速也會突破此關(guān)系。

　　2.7.2 投產(chǎn)以來，操作員按理論的點火法就是當(dāng)尾溫達(dá)到350—400℃時，低揮發(fā)性煤才能易油煤混燒，但我們經(jīng)過幾年的總結(jié)是，這樣做固然煤粉易點燃，但較大地浪費昂貴柴油及延長投料時間。為此我們認(rèn)為如果油風(fēng)混合控制良好，油火焰燃燒完全，當(dāng)尾溫達(dá)到200℃—250℃時，開窯頭羅茨風(fēng)機，火焰保持完整后，開始適當(dāng)?shù)貒娒海@時空開窯頭排風(fēng)機，煙囪帽只開20%，使窯內(nèi)氣體返混窯前，煤粉被氣體充分打散彌漫窯中，反而極易點燃煤粉，2007年一年中幾次點火，用此方法并沒有失敗過，縮短了投料時間。

　　2.7.3 加大對班組，操作員考核力度，讓f-CaO合格率、窯產(chǎn)量與運轉(zhuǎn)率和個人收入掛鉤，但強調(diào)要樹立“四班保一窯“理念，車間盡可能統(tǒng)一操作方法，統(tǒng)一操作參數(shù)，如：窯投料量、窯頭負(fù)壓、三次風(fēng)負(fù)壓、煙室負(fù)壓，分解爐出口壓力，蓖下壓力，窯頭一次風(fēng)壓力等。

　　2.8 繼續(xù)發(fā)揚對設(shè)備維護“該修必修，修必修好”的原則，加強責(zé)任意識，注重細(xì)節(jié)問題，做到對每臺主機設(shè)備的運轉(zhuǎn)心中有數(shù)，且防患于未然，2007年2#線2500T/D生產(chǎn)線未發(fā)生一起大的設(shè)備、工藝事故，保證窯運轉(zhuǎn)率90%。

　　3 結(jié)尾
　　通過上述對窯系統(tǒng)的技改措施，使2007年2500T/D生產(chǎn)線超額完成公司下達(dá)各項指標(biāo)，事實證明只有通過對生產(chǎn)線的科學(xué)計算，研究和總結(jié)，逐步對生產(chǎn)系統(tǒng)不盡合理地方進行大膽嘗試改進，保證對系統(tǒng)工藝的優(yōu)化管理，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)窯系統(tǒng)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。