江苏鹤林2500t/d新型干法水泥生产线的设计与调试

　　1.前言
　　江苏鹤林水泥有限公司（以下简称江苏鹤林）是一家生产高标号优质水泥的中型企业，根据国家“控制总量、优化结构、淘汰落后工艺”的产业政策，镇江船山矿业集团公司和金宇水泥有限公司（原镇江水泥厂）共同出资建设一条日产2500吨熟料的新型干法水泥生产线。该项目由南京羚羊水泥设计研究院承担工程设计并提供了烧成系统关键设备和全厂DCS控制系统，工程于2004年2月初开始桩基施工，2004年12月28日点火投产，2005年2月15日顺利达标，目前日产熟料稳定在2800吨-3000吨之间。该工程建设期10个月，项目总投资2.5亿元（预留一条日产2500吨生产线）。本文对该生产线的主要设计思想及生产调试情况作一介绍。

　　2.主机配置
　　整条生产线的设计原则充分体现了技术先进、成熟可靠且节能降耗的设计思想。如石灰石采用二破，烧成系统采用低压损单系列五级预热器带大容积在线分解炉和新型控制流篦式冷却机组成等。全厂主机设备配置见表1.

表1.全厂主机设备配置表：

　　3.主要生产工艺设计特点
　　3.1石灰石予均化及二破
　　生产用石灰石全部来自于镇江船山矿业集团公司的尾矿，粒度小于60mm的石灰石尾矿由铁路运至厂区卸车坑，再由胶带输送机直接送至Φ90m圆形予均化堆场均化储存。粘土、砂岩、铁粉由汽车运输进场后存放在长形联合堆棚内，再经粘土破碎机后输送至配料仓。予均化堆场的石灰石再经振动筛筛分后，小于15mm颗粒直接进入碎石配料库，大于15mm颗粒由PCKW-1618可逆反击式破碎机破碎后送入碎石库储存。

　　3.2原料磨及废气处理
　　采用石灰石、砂岩、粘土、铁粉四组分配料。原料磨采用了中信重型生产的Φ4.6x（10+3.5）中卸磨，该系统工艺流程简洁、操作简单，对物料的适应能力强，磨机利用窑尾排出的高温废气作烘干热源，可以将综合水份为5%以下的原料烘干至0.5%。出磨生料和废气经高效组合式选粉机选粉后，粗粉返回粗磨仓和细磨仓重新粉磨，成品细粉由旋风筒分离后经空气输送斜槽和提升机入生料均化库。

　　从预热器排出的高温废气，经高温风机后一部分进入原料磨作为烘干热源，剩余部分经增湿塔降温后进入窑尾电除尘净化后排入大气中。电除尘器收下的粉尘可直接入窑，也可经斗提机入生料均化库。

　　3.3熟料烧成
　　熟料烧成系统是新型干法水泥生产线的核心，为了保证系统的正常稳定运行，在C3、C4、C5旋风筒锥体、窑尾烟室部位及篦冷机前端头部和两侧均设有空气炮，自动清料。

 　　窑尾预热分解系统由单系列低压损五级旋风预热器加在线分解炉组成。为了降低系统阻力，优化了各级预热器的断面风速、内筒直径及深度，采用大蜗壳、短柱体形式的进口结构，确保一级筒出口阻力小于4800Pa。分解炉采用大容积、高长径比的管道式结构，为了适应当前市场上煤质较差的情况，分解炉设有四个燃咀位置，可根据煤质灵活调节。

 　　熟料冷却采用南京羚羊开发的新型控制流篦冷机，前端高温区采用倾斜固定篦板+空气炮组合结构，既降低了设备故障率，又避免了“堆雪人”现象；采用了计算机模拟工况设计，在篦床纵横向根据料层厚度分布不同，熟料粒度和温度区域不同的特点，分别进行了合理的细化供风，确保气固两相热交换的有效和稳定。

　　3.4煤粉制备
　　因考虑原煤供应矿点相对稳定，煤质成分波动较小，为降低投资，设计时未设原煤予均化堆场。原煤进厂后由输送皮带直接送入堆棚储存，再利用铲车将原煤送至磨头原煤仓，经计量后喂入风扫磨。烘干热源为篦冷机的热风，由袋除尘器收下的煤粉成品经绞刀送入两个煤粉仓，再经环状计量秤计量后，分别送至窑头燃烧器及分解炉。

　　3.5水泥粉磨
　　水泥粉磨选用了两台Φ4.2x13m圈流磨系统。熟料、石膏、粉煤灰、矿渣等经库底计量后由胶带输送机直接喂入磨内，出磨物料经高效动态选粉机选粉后，粗粉返回磨内，细粉随气流一起进入高浓度袋收尘器，成品水泥由斜槽、提升机送入水泥库。
　　4.生产调试
　　该生产线于2004年12月初开始设备单机试车及联动试车，12月28日正式点火烘窑，随后进入负荷试生产阶段。试生产阶段主要解决了以下问题。
　　① 配料仓堵料，导致出磨生料质量不合格。调试期间适逢严冬雨雪季节，干粘土和铁粉的储备量严重不足，导致粘土仓和铁粉仓时常堵料，入磨物料中粘土、铁粉经常断料；另外由于当地粘土中氧化铝成分偏低，而石灰石中二氧化硅成分又偏高，导致均化库中4000吨生料质量不合格，KH为1.15，SN高达2.3，而AL2O3严重不足，最后被迫采用连续倒库，在倒库的同时加入一定量的粉煤灰，经48小时倒库后，才将库内生料质量调到合格范围。

　　② 斜槽堵料。由于雨雪季节原料水份大，空气湿度大，环境温度低及没有烘干热源原因，原料磨刚投料时，出磨斜槽和粗粉回料斜槽经常堵料，导致原料磨系统不能连续正常生产。

　　③ 原料磨粗磨仓出料篦板断裂。原料磨刚投入生产约一周以后，粗磨仓出料篦板出现裂纹和断裂现象，钢球随物料一起进入斜槽，严重影响了正常生产，每次出现篦板断裂后，现场机修人员都进行了补焊处理，但只能正常运行8小时左右，2005年2月初，重新更换安装了约三分之二的篦板后才彻底解决。

　　④ 篦冷机曲轴胀紧套拉坏。在试生产初期，出现了一次由于料床物料过多导致篦床“压死”，强行启动篦床运行后，引起曲轴胀紧套拉坏，被迫停窑了3天。

　　⑤ 给排水管道及阀门冻裂。调试时正好处在冬季最冷的时候，最低气温在零下6～8℃，由于调试时设备时开时停，循环冷却水温度比较低，虽然采取了一定的防冻措施，但仍然冻裂了相当数量的管道和阀门，对试生产工作带来了一定的困难。

　　⑥ 三级筒下料管结皮堵塞。在整个2个月的试生产阶段，因系统结皮堵塞而影响生产的现象只发生了一次。堵塞的具体部位在四级筒撒料箱至三级筒下料翻版阀，清除结皮堵料后，在此部位加装一个空气炮，定时清堵，至今此处再没有发生过堵塞。

　　5.结语
　　江苏鹤林一期工程2500t/d生产线采用的工艺技术和装备先进成熟可靠，如中卸原料磨、低压损予热器系统、新型控制流篦式冷却机和针对具体煤质特殊设计的多风道煤粉燃烧器等。该生产线经鹤林筹建指挥部的正确领导和精心组织，在南京羚羊、镇江四建和上海富磊等单位的大力支持下，从土建开工到顺利投产仅用了10个月时间。目前该生产线运行正常，日产熟料稳定在2800吨-3100吨之间,十月份熟料产量达到9万吨。