2000t/d窑外分解窑生产经验与体会

　　浩良河水泥厂整条生产线由南京水泥工业设计研究院设计，生料粉磨采用沈阳重型机械厂制造的MPS3150型立式磨；烧成采用离线喷腾型分解炉窑；制成采用Φ3.8m×12m管磨机和R12.5-140/105型辊压机组成的联合粉磨系统。
　　烧成系统于1995年6月10日一次点火成功，生产出第一批合格熟料，但这以后一波三折，于1995年末才通过72h考核，以后又经过数次分析调整，运转率略有提高，但一直徘徊在60%左右。针对有关情况，我厂对系统做了相应的调整和有关设备改造。

1　主要设备

　　烧成主要设备见表1。

2　改造情况

　　
2.1　喂煤系统的改造
　　

窑炉喂煤系统采用申克秤(0～8t/h)配F-K泵，利用申克秤所测喂煤量与设定值相比较后自动调节调速螺旋喂料机的转速来调整下料量(最高可达80r/min)。由于煤粉仓进入杂物，仓内煤粉自燃出现煤渣以及煤仓冬季结露。另外袋除尘器烧毁后不能使用造成系统处于正压状态，秤计量不准，反馈慢等，使调速螺旋喂料机失速，经常出现跑煤事故，造成窑内爆燃回火，烟室高温结皮，C₅内筒烧毁等事故。
　　

改造首先在煤粉仓原有保温岩棉的基础上缠加电热带来防止冬季结露。将原去袋除尘器的收尘点改为直接入煤磨电除尘器，通过控制电除尘器入口负压和调整在收尘管道中安装的手动阀来调整喂煤系统的负压状态，克服了出现正压情况(如图1)。另外我们将原叶片磨损的螺旋喂料机进行了更换。经过上述调整，情况有所好转，但下煤量也偶有波动。
　　

　　图1　喂煤系统风路示意图
　　1.搅拌器；2.螺旋喂料机；3.冲量流量计；4.分格轮；5.F-K泵；6.手动闸板

　　1997年8月第二次改造将原通过反馈来控制转速改为直接由人工输入计算机0～10V的数值经PID调节转换成4～20mA的电信号，之后再通过电流电压变换器转变成0～10V的电压信号，通过可控硅调节电压大小调节螺旋喂料机转速来调节下煤量，螺旋喂料机的转速通过测速传感器反馈到微控器进行比较调节，经过电压电流变换器转变成4～20mA电信号进入PID反馈给中控。通过窑炉温度控制下煤量。通过上述调整，螺旋喂料机再未出现明显失速跑煤现象，使生产得以正常进行。整个改造仅增加电流电压变换器和电压电流变换器两块板。

2.2　分解炉采用喷涂工艺
　　

分解炉内衬原第一层为45mm的硅酸钙板，中间为65mm的轻质保温砖，第三层为114mm的高强耐碱砖，后来分解炉的下半部分发生掉砖起拱现象，锥部及锥部弯管部分由于经常处理结皮积料发生掉砖、掉浇注料事故(锥部一小部分和弯管处打有浇注料)，使用时间仅为两年多。
　　

考虑将原砖打掉重新砌砖周期长，且局部不易镶砖，镶后砖也不牢固，在1997年9月份采用了喷涂技术。喷涂的优点:施工时间短，养生仅需24h，硬化速度适当，此种喷涂料可喷可打，类似浇注料。施工时首先在分解炉内壁焊接Φ16mm，高为200mm的材质为1Gr18Ni9Ti“Y”型锚固件，焊角要求高6mm。在锚固件表面刷0.2～0.4mm厚的沥青漆，以减缓高温膨胀。喷涂所用工具为转子型喷涂机(配有高压胶管和喷枪)。喷涂注意事项:①喷射时要求压缩空气压力在0.4MPa，水压在0.3MPa(使用空压站的压缩空气和循环水即可满足要求)，且压力稳定。②喷完绝热浇注料待初凝后(6～8h)即可喷第二层喷涂料，但在喷之前要用循环水冲洗第一次喷涂所留有的回弹料和润湿表面。第一层先喷100mm的绝热浇注料，第二层喷130mm的喷涂料(喷涂料性能如表2)。喷涂养生24h就可升温，对窑砖进行正常升温即可满足喷涂料要求。使用两年半未发生任何问题，磨损仅约4mm。

2.3　链斗机的改造
　　

改造前，由于出篦冷机熟料温度高，加之链斗机基础偏低，当链斗在热态下伸长时，易出现刮斗事故。另外原链斗机小轮(直径150mm)无加油孔，运转时间长了出现转动不灵、卡轮和掉轮事故。
　　

1999年6月份篦冷机改造同时对链斗机进行改造。将小轮换成了直径为300mm的大轮，运行6个月未出现刮斗事故。另外大轮上有加油孔，可以定期加油，防止因无油轮不转情况。

2.4　篦冷机的改造

2.4.1　故障分析
　　

原篦冷机为沈阳水泥机械厂制造的第二代FULLER型，共分7个风室，其有效面积为48.6m²，配有7台皮带传动的风机。由于出窑熟料温度在1300℃，且落料时形成了粗细料区造成风短路和红河现象，严重影响篦板使用寿命，出现篦板开裂，掉篦板事故。另外原篦板固定采用“T”型螺栓，结果在“T”型交叉焊点处断裂，造成掉篦板。发现不及时，使风室堵满，造成梁变形，严重制约生产。
　　

篦冷机的双道翻板阀为电动阀，长期工作和机械磨损，出现锁风不灵和卡住现象，严重影响熟料冷却效果和篦板的使用寿命；冷却效果差，加剧了篦冷机“堆雪人”的程度，造成了篦板进一步受损。
　　

篦冷机风机故障率也较高，主要为传动皮带破损、风机振动和现场处于粉尘状态下的电气柜故障。另外篦床传动的交流电动机电器故障频繁，经常出现失速现象。

2.4.2　改造情况
　

　在原篦冷机基础上将一段改为沈阳水泥机械厂与天津水泥设计研究院联合开发的TC-1062型第三代篦式冷却机，并将一段的4个风室改为3个风室(即将原来的1、2风室合为1风室)，改造后的一段又分为2部分:1)高温区，即熟料淬冷区和热回收区，在该区域采用TC型“充气梁”和“高阻篦板”装置，其中前五排采用“固定式充气梁”倾角为15°，后四排为“固-活-固-活”倾角为3°。由于前6排为固定式，出窑的热熟料有可能堆积，在篦冷机前墙安有4组空气炮，当发现有堆积现象时，采用手动放炮清料。2)中温区(2、3风室)采用低漏料篦板，该篦板有集料槽和缝隙式通风孔，因冷却风速较高并且有较高的篦板通风阻力，因而可降低料层阻力不均匀的影响，有利于熟料进一步冷却和热回收。
　　

篦冷机的1号风室配有2台用于给充气梁供气的高压风机和1台给风室供气的高压平衡风机，这相当于1台风机供风面积减少，而出现短路情况减少，风机只比原来增加1台，原1号、2号风机风量共为39593m³/h，现1～3号风机风量共为44836m³/h，风量仅增加5243m³/h。
　　

篦冷机各风室有集料斗，在集料斗下配有用料锁风的弧形锁风阀，阀风门的开启可以根据集料斗内料的多少来间歇开，达到了很好的锁风效果，并且减少了阀的磨损。
　

　篦冷却风机由原来的皮带传动改为直联，不用皮带且取消了原来的控制柜，使风机故障大大减少。
　　改造后的篦冷机经调整使用后效果良好，出篦冷机一段已无明显红料。另外改造后的篦冷机内全部采用喷涂工艺。

2.5　窑口护铁改造
　　以前窑口护铁浇注料使用周期仅约2个月左右，主要原因是:
　　1)焊接不牢，钯钉和护铁焊接后，有的用大锤可以敲击掉，钯钉的三叉焊接点有的可砸掉。
　　2)浇注料仅靠钯钉固定是造成浇注料使用周期短的一个重要原因。
　　3)膨胀缝隙不够，由于以前停窑较频繁，造成骤冷骤热，由于铁和浇注料膨胀率不一致，造成浇注料发生龟裂；另外浇注料偏薄，使护铁和钯钉所承受的温度相对增高。
　　4)磨损和热侵蚀。
　

　护铁部位改造如下:浇注料由180mm改为250mm，现使用6个多月未掉。以前靶钉用“Y”型，现改为“Y”型与“V”型扁钢相结合。以前护铁上浇注料仅靠钯钉来固定，改造后的护铁另外还给予了一托力，使用周期明显增长。改进前后的形状如图2。
　　

　　图2　改造前后护铁形状对比

3　粘结堵塞问题

　　
3.1　喂料量、喂煤量的波动造成结皮堵塞
　　

喂料量、喂煤量的波动，造成系统局部高温，调整不及时，使局部高温持续时间过长造成结皮积料，甚至出现塌料造成堵塞。

3.2　高灰分煤的使用造成的结皮堵塞
　　

我厂曾一度使用灰分达35%以上的煤粉，最高时为45%。由于灰分过高，造成煤粉在烧成带燃烧不完全，跑到烟室和C₅内燃烧，使烟室温度达1100℃以上，C₅旋风筒出口温度在920℃左右，在烟室和C₅旋风筒内有大量的火星存在，有时C₄内也可看见明显的火星。
　　

使用高灰分煤期间烟室结皮严重，需天天清理，并且有明显臭鸡蛋气味，见表3。

3.3　粉煤灰配料造成的堵塞
　　

我厂有一段时间完全采用石灰石、粉煤灰、铁粉三组分配料，所用粉煤灰为化肥厂小电厂产生，其燃烬率低，发热量在4180kJ/kg以上，硫含量也偏高，硫一般在400～600℃时形成SO₃，C₂筒温度在560℃左右，故此处几乎天天堵塞。另外使用粉煤灰整个系统温度约升高20℃，并且堵塞物非常难处理，放水炮处理这边，物料又折向对面。
3

.4　窑回灰造成结皮堵塞
　　

库内料少且磨未运行时，造成库内窑灰所占百分含量增多，导致结皮堵塞。还有系统漏风和C₃、C₄、C₅翻板阀易卡、翻背造成的堵塞(原翻板阀带钩，由于掉钩和翻板阀变形等使翻板阀易卡和翻背)。
　　

解决措施:将生料秤收尘管道进窑尾电气室，喂煤系统收尘管道入煤磨电除尘器，并可以通过手动阀来调整系统负压大小，使其处于微负压状态，稳定了喂料、喂煤量；使用灰分25%左右的煤；使用大电厂(佳木斯二电厂)的粉煤灰，且将原来完全采用粉煤灰变为三分之一粘土和三分之二粉煤灰配料；库内料过少时停窑待料；另外在检修时翻板阀也进行了修复和更换。检修人口门漏风处用石棉绳加耐火浇泥密封。经过调整后已6个多月未发生堵塞。

4　结语

　　改造后的系统运转率由原来的60%左右提高到现在的80%以上，系统基本上处于稳定状态，但还有一些问题亟待解决:
　　

1)分解炉塌料。分解炉每天出现数次塌料，一般长期停窑后，系统再次升温时分解炉都塌下不少料，此时系统可以稳定运行几天，塌料出现较少；运行一段时间后，塌料次数明显增多。塌料主要因为:分解炉出口大弯管或分解炉锥部结皮，造成窑炉风量分配不平衡，炉系统阻力大，风量少；分解炉撒料箱变形，造成下料不均(通过撒料箱布料痕迹显示明显偏流)；三次风管过粗，有效内径为1.8m。
　　

2)C₃、C₅下料管斜度太小，经常需要清吹，不清吹就积结料。