优化工艺管理提高2500t/d回转窑产量的措施

　  1 前言：
　　河南省同力水泥公司2#窑2500T/d单系列预热器带TSD分解炉的生产线，通过强化工艺技术改进，优化工艺操作参数，提高了回转窑运转率、稳定了窑台时产量，使2007年共完成熟料88万多吨，大窑运转率89.67%，R3d达到31.5Mpa，f-Cao接近80%，以上几项指标全部达到了创投产以来的最高水平，为公司创下了可观的经济效益。以下是2005年—2007年历年来2#线完成各项指标情况，见表1。

表1

　　主机型号:
　　1、回转窑：Φ4.0х60M,  主电机功率：315KW
　　2、高温风机：W6-2хNo.30F，460000M³/h
　　3、预热器：C5:Φ7000mm
　　C4:Φ6800mm
　　C3:Φ6800mm
　　C2:Φ6600mm
　　C1: 2хΦ4700mm
　　TSD: Φ5600mm

　　4、篦冷机：TC-1164,冷却面积61.2M²
　　5、江苏建新四通道燃烧器：Max11.56T/h

　　2 提产措施：
　　2.1 我公司大宗原材料成份基本稳定，特别是石灰石，原煤均设有预均化堆场，公司要求石灰石矿山采运高低品位搭配合理，供应充足，且入预均化堆场必须均匀布料，首先保证第一均化链的稳定。

　　2.2 2007年车间加大对配料站巡检工及磨操作员考核力度，首先：保证对各物料清仓要及时，并且在碎石仓又新安装了3台空气炮定时吹打，不至于物料因结拱造成棚仓。再则：加大了对生料磨的管理，特别是管理人员根据主电机电流、磨音、入库斗提电流的变化和平时做的筛余曲线的情况，及时补给研磨介质，定时清理蓖缝，清筛各仓钢球，进一步保证磨机的粉磨效率，避免因饱磨或长时间无料空砸磨而造成出磨生料成份的波动。我厂原料成份见表2。

表2：

　　2.3 我公司这几年来一直采取较严厉的原煤采购措施，强调市场供应再困难，也要保证原煤成份的稳定，特别是07年发热量必须保证在5500KCal—5800KCal。在这种情况下要想保证窑内较高的热力强度，保证分解炉内煤粉的燃烬率，防止窑内结圈，结蛋和黄心料的出现，就必须保证煤粉质量。

表3：煤粉工业分析

　　2006年后半年至2007年，车间共对RMF—1713立磨更换了两次辊皮，调整液压缸压力9.0—10.5MPa，从而增大了磨机的研磨能力。更换原煤皮带称为全密封称，对选粉机内部密封进行调整及内锥适时补焊，防止因内外漏风而造成选粉效率降低。操作中力求风料平衡，适当的延长物料在磨内的停留时间。经过以上措施最终使煤粉细度由原来18％降低8％左右。为大窑热工制度的进一步稳定提供了有力保证。

　　2.4 加大了对窑系统的工艺改进保证回转窑进一步稳产、高产。
　　2.4.1 自2#2500T/d投产以来，预燃炉内的结渣频繁，严重时能将预燃室全部堵死，被迫停窑处理，每次处理时间达到5—10h。而且炉壁时常也有烧红现象，给生产造成巨大的损失。为此我们通过计算，实验认为原设计时三次风出口面积过大，且C4下料管无撒料装置，这都造成预燃室“边壁效应”减弱，物料分散不好，这不但造成分解炉塌料，而且使煤粉和物料混合变差，再加上尾煤管内外风比例使用不当，使炉内存在“特稀浓度区”，特稀物料和煤灰混合，粘结，进一步使结渣增高。而且炉壁由于没有物料的屏蔽作用，这是炉衬烧损的最重要原因。为改变这种情况，我们采取了以下措施。A:改小三次风出口面积，提高入炉风速，B：增加了撒料棒，后又改成撒料板。C：根据炉壁温度适当调整喷煤嘴径向或轴相位置。D：根据出预燃室温度及蜗壳温度调整尾煤管内外风比例和三次风闸阀开度，经过这次改造预燃室结渣及炉壁烧红现象得到彻底解决。

　　2.4.2 三次风闸阀的使用一直是困扰着我们又一件难题。投产前三次风阀是轴相翻动，但经过半年使用两端轴被烧断，使阀体塌落下来，以及后来我们改用陶瓷插板，使用后阀体也被烧断，这两种情况都造成三次风过大，窑内缺氧，窑内热力强度大幅下降，黑火头虽然短，但窑电流偏低仅200—300A，稍有不慎就窜黄料，f-Cao圈合格率几乎为0。16M、38M处开始结圈，产量下降。后来我们自己设计改用 ZGCr₂₅Ni₂0 为材质的耐热钢板作挡板，迎风面砌高铝质耐火砖，背面用高铝质浇注料，阀体拉板也用同样材质，且联接处用耐热钢焊条加固结实，去掉原来装陶瓷挂板外壳，使拉板暴露在空气中，不使其因密封烧坏而烧断，从而造成阀体坠落。我们又根据计算在阀板下砌一道砖墙，并在其下留一洞，防止窑飞沙料填满三次风管。从而根据需要随意调整三次风阀，保证窑、三次风的平衡，使大窑一直保持较高产量。同时也未出现阀板烧损事情。

　　2.4.3 回转窑煅烧强调“五稳保一稳”。入窑成份的稳定在五稳中占相当大的比重。2007年前我们没有重视对库低六个卸料区的管理，使入窑物料均化效果较差，入窑三率值波动较大，窑况不稳，为此我们制定措施加大对卸料区的管理，规定窑操作员必须实现六个区自动卸料，两个相对区同时下料且保持顺畅，气动阀开关灵活，为此我们更换了库底卸料罗茨风机，由原来15KW更换现在30KW，从源头上保证了充气斜槽下料顺畅，和气动阀门开关灵活，并且又在冲板流量计与气动阀间斜槽上加装负压管联通仓顶袋收尘保证入窑斜槽负压充足，使入窑物料量波动减小。

　　2.4.4 分解炉下缩口是制约着大窑稳产、高产的一个瓶颈，它的大小直接关系到窑内和三次风的平衡问题。过大由于缩口风速降低，喷腾效果变差，物料易从炉内塌落，造成入窑物料分解率低，窑内热负荷增大，窑前温度烧不起来。过小则窑内通风量小，还原气氛浓厚，造成烟室倒挂料，严重影响通风、CO浓度超标，黄心料、结蛋、结圈、窑电流偏低，这种状况使缩口进一步结皮，窑况进一步恶化。原设计下缩口为ф1550MM，较偏小，这也是造成前两年产量低的又一原因，06年后半年大修时改为ф1650MM，且每班要求预燃器岗位工和窑操作员保证烟室压力不得低于180Pa，分解炉和三次风压分别保持在1300—1500Pa，850—950Pa间，出现异常时轻者用高压风吹，重则放炮清理，经过上述措施2007年回转窑基产量2760T/d。较为稳定。

　　2.4.5 窑头燃烧器是回转窑的一根“枪”，为保持窑内升温速率和最高烧成温度，且对窑衬又不具有伤害性，我们严格控制一次风压力、内外风压力和火嘴的位置。2006年10月—11月间一次风压由29000Pa降至24000Pa。外风压力由22000Pa降至19000Pa，窑前火焰发飘，黑火头很长，二、三次风温大幅下降，导致窑产量下降，f-CaO合格率50%左右，判断是外风道磨穿或头部套筒与外套间隙过大所制，检修时更换了“新枪”，产、质量恢复如初。我们根据几年经验，确定火嘴据坐标中心，且与窑中交线50—55M的位置，实践证明对窑的优质高产起到了一定的作用。

　　2.5 至2#线投产以来二次风温，三次风温一直偏低仅为950—1000℃，690—750℃且出蓖冷机熟料温度达到200℃—300℃。给窑的煅烧及熟料质量和下一道工序造成了很大的影响，为此车间于2006年的几次检修中对蓖冷机进行几次大的改造，得到了良好的效果。

　　2.5.1 为了保证一段物料能够得到充分冷却，且又为窑内提供充足的风量，我们将二室平衡风机由原来的75KW更为95KW，二室两台活动充气梁风机电机由原来37KW改为45KW，这使得三台风机阀门得到充分的开启，06年大修时又将一段老式固定蓖板全部改成充气梁蓖板配两台110KW电机，通过改造终将二次、三次风温提高到1050℃—1150℃、850—950℃，有时更高，但为了窑门罩考虑，要求窑操作员控制二、三次风温，适当地降低头煤用量。

　　2.5.2 投产以来在操作员心目中认为保护二段设备且“薄了层”操作的思想根深蒂固，但根据水泥界目前普遍理论，07年要求操作员必须实现“厚料层”操作，基于此考虑有三点，A:由于蓖速减慢，物料在蓖床上停留时间延长，使炽热物料与蓖下风充分热交换，从而使物料冷却，风温上升。B:由于以前二段蓖速过快，使蓖床传动系统得到较快地磨损，特别是蓖板和链条。C:由于我们在二段顶盖加装了喷水装置，为了使出蓖冷机熟料得到进一步冷却，也得使物料在蓖床上有一定地停留时间。所以要求将一段二室压力由原来5000Pa—5200Pa提高至5800—6000Pa。以粗颗粒端不出现“红河”为主，二段料层厚度和矮墙相平齐大约500—550MM，五室蓖下压力控制在2200—2500Pa但二段电机电流不允许超过60A，通过上述要求，使窑操作员改变了理念，适应操作方法，使出蓖冷机熟料温度达到150℃以下。

　　2.6 加大对系统的堵漏工作，提高热效率。
　　2.6.1 首先：加大了对预热器系统各级外漏风地处理，如人孔门、翻版阀盖、检修孔、以及浇注料的浇注孔、烟囱帽等都用矿棉和玻璃水堵之。其次：对烧损的翻板阀而造成的内漏风坚决更换，决不幸存侥幸。再次：2006年大修时对C3、 C4、C5 的内筒都进行更换，提高了旋风筒分离效率，使气固两相在旋风筒内的运动轨迹不产生紊乱，进一步影预热器的换热效率。

　　2.6.2 做到停窑检修时，加大对蓖冷机蓖下室隔墙及充气蓖板检查、堵漏工作，保证蓖下弧形阀和壳体间保持2MM—3MM间隙，料位计要及时更换决不允许出现弧形阀常开局面，保证正常生产时蓖上用风。

　　2.6.3 改造了窑尾的密封机构，由原来的弹簧卡块密封在2006年大修中改成柔性重锤密封，通过生产发现其密封性良好，且更容易更换柔性密封板。

　　2.6.4 高温风机投产以来出口正压一直没有解决，且拉风量偏小，高温风机进口仅为5500—5700Pa，06年检修中发现出口膨胀节内筒脱开，挡住了出风口，影响了窑系统拉风。恢复后正常投料186—190t/h，进口负压6300—6500Pa。且出口了出现负压。

　　2.7 优化工艺参数，保障系统稳定操作。
　　2.7.1 要求中控窑操作员在保证窑电流平稳的情况最下，必须实现“薄料快转”的操作制度，这是由于A:随着窑填充率降低，煤粉燃烧空间加大，不至于使煤粉窜入物料中造成结圈，黄心料和结蛋，B:充分利用新生态CaO和C₂S的活性，生成晶格细小的C3S，保证发育良好的阿利特晶体，提高熟料强度。C:由于我窑入窑分解率经常保持在94%—95%。根据专家理论，如此高的分解率，一旦窑的L/D固定后，而烧成带受火焰形状限制不可能随意拉长，势必造成窑内过渡带延长，物料在900℃—1250℃之间的温度下停留时间过长，在这个温度下物料扩撒速度很快，有不可能形成阿利特，就会造成贝利特和f-CaO的再结晶，形成粗大结构，降低了物料的活性和晶格缺陷活性，这都障碍了A矿的形成，严重时造成熟料过烧，又有大量的粉粒，即形成“飞沙料“。所以我们制定出窑速与投料量的关系，即：

　　r=Gх2/100

　　式中：r:每分钟窑转速
　　　　　G:每小时窑投生料量

　　当然有时当窑电流升高时，窑速也会突破此关系。

　　2.7.2 投产以来，操作员按理论的点火法就是当尾温达到350—400℃时，低挥发性煤才能易油煤混烧，但我们经过几年的总结是，这样做固然煤粉易点燃，但较大地浪费昂贵柴油及延长投料时间。为此我们认为如果油风混合控制良好，油火焰燃烧完全，当尾温达到200℃—250℃时，开窑头罗茨风机，火焰保持完整后，开始适当地喷煤，这时空开窑头排风机，烟囱帽只开20%，使窑内气体返混窑前，煤粉被气体充分打散弥漫窑中，反而极易点燃煤粉，2007年一年中几次点火，用此方法并没有失败过，缩短了投料时间。

　　2.7.3 加大对班组，操作员考核力度，让f-CaO合格率、窑产量与运转率和个人收入挂钩，但强调要树立“四班保一窑“理念，车间尽可能统一操作方法，统一操作参数，如：窑投料量、窑头负压、三次风负压、烟室负压，分解炉出口压力，蓖下压力，窑头一次风压力等。

　　2.8 继续发扬对设备维护“该修必修，修必修好”的原则，加强责任意识，注重细节问题，做到对每台主机设备的运转心中有数，且防患于未然，2007年2#线2500T/D生产线未发生一起大的设备、工艺事故，保证窑运转率90%。

　　3 结尾
　　通过上述对窑系统的技改措施，使2007年2500T/D生产线超额完成公司下达各项指标，事实证明只有通过对生产线的科学计算，研究和总结，逐步对生产系统不尽合理地方进行大胆尝试改进，保证对系统工艺的优化管理，就一定能够实现窑系统高产、稳产。