防水之家讯:我厂五级旋风预热器窑规格Φ3.2m×52m,由成都设计院承担设计,设计能力为600t/d熟料,年产硅酸盐水泥20万t。1996年底建成投产,但经过几年的调试生产,一直存在熟料标号偏低,产量不高的问题。1999年4月我厂与宝山水泥厂合作进行了技术改造,经过一年多的工作,熟料标号及产量得到大幅提高。
1 改造前存在的主要问题
旋风筒规格:C1级为Φ3200mm,C2、C3、C4、C5级为Φ4110mm;熟料冷却机型号为509H-619H,规格为11727mm×4881mm×3050mm,投运以来的工艺技术指标见表1。
1.1 窑系统存在的问题
窑尾密封不好,漏风漏料严重。预热器管道内气流量不够,生料分散悬浮差,传热速率慢,入窑生料碳酸钙分解率很低,造成窑尾系统结皮堵塞严重,事故频繁,CO含量经常超标,电除尘器经常跳闸,由于频繁停窑,窑的寿命短,运转率很低,产质量上不去。
1.2 原、燃材料成分波动大
由于我厂原、燃材料没有固定的矿点,原、燃材料成分波动较大。
1.3 粉砂岩水分过高
在设计时由于没有考虑到南方的气候较潮湿的特征,既没有考虑烘干,也没有考虑下料易堵问题,砂岩库设计过高,造成经常性堵塞,直接影响生料质量稳定。
1.4 工艺配方不合理
在煅烧中发现,物料易烧性差,吃火耐烧,不易挂窑皮,窑内“飞砂”严重,易出现粘散料,经常出现红窑现象,五级旋风筒易堵塞,窑运转率低。
1.5 生料细度大,成分波动较大
生料化学成分的均匀性对熟料的煅烧与质量有重要影响,我厂没有原、燃材料预均化措施,生产控制也没有在线分析仪,不能及时对生料成分进行有效调节,加之砂岩经常堵塞造成断料,使出磨生料质量波动较大,加上生料均化库均化效果差,造成入窑生料成分不稳定,由于车间承包后,生料车间为赶产量,放宽了对细度的控制要求,影响了煅烧质量。
从窑的生产记录及煅烧工反映来看,熟料强度变化幅度较大,有时在原料品种不变,烧成系统运行基本稳定的条件下,熟料强度在数天内或在同一天的不同班间出现大起大落,这充分说明生料成分波动是导致熟料质量不好的原因之一。
2 技术改造的各项措施及效果
2.1 窑头、窑尾的密封改造
图1为改造前后窑头、窑尾密封装置示意图。原设计为轴向密封,原理为利用压缩空气推动气缸,给密封圈一个预紧力,使密封端面紧密接触,达到密封的作用,因窑头、窑尾环境温度较高,气缸胶圈在高温下失效,引起气缸漏气,失去推力,起不到密封作用。
现改为石墨块径向密封,主要原理是利用石墨耐磨的特性,用弹簧作为预紧力,使石墨块与筒体紧密接触,起到密封作用。由于弹簧耐温较高,不易失效,且不需外部动力装置,维护简单,费用较少,因此改造后效果较好。
2.2 篦冷机的改造
在篦冷机一室增加1台9-19№11.2D离心风机,使一室篦床风量由原来的10950m3/h增加到20910.6m3/h,风压由原来的5801.6Pa增加到7709.16Pa,由于冷却风量、风压增加,提高了篦冷机的冷却效果,由于风机的故障率较低,篦冷机的运转率大大提高。此外对原翻板阀气动控制的气源管路重新布置,电磁阀工作间隔时间重新调整,使冷却风全部通过篦床的熟料,二次风温由原来的550℃左右,提高到700~750℃。熟料冷却效果明显,冷却后的熟料温度由原来的150℃左右,降低到100℃左右,由于熟料得到急冷,矿物组成稳定,提高了熟料质量及易磨性。
2.3 选择合理的配料方案
经过以上分析及实际生产中几次较大配料方案的变动,配料方案由原来的“一中两高”改为“一高两低”,即高KH低n和低P,现在的率值控制指标为KH=0.90±0.02,n=2.20±0.10,P=1.20±0.10。改变后,生料易烧,易挂窑皮,窑速基准快,出窑熟料fCaO<1.2%,熟料产质量大为提高。两种方案对比见表2。
2.4 加强原材料的管理
加强工艺管理,严把进厂原、燃材料质量,稳定工序。石灰石供应点固定为一家,煤供应由四家搭配进厂,定期召开质量分析会议,对有质量问题的供应点进行调整。
2.5 解决砂岩库易堵问题
针对砂岩下料难、易堵塞等现象,进行技术改造。把下料口扩宽,由调速电子皮带秤改为链板式调速秤,并在砂岩库壁开一个门随时处理堵塞。经改造后,未出现过砂岩堵塞断料现象,稳定了生料喂料。
2.6 加强出磨生料质量控制
针对生料入窑合格率低及细度偏粗这一状况,我们加强了配料人员的技术水平及操作人员的操作培训,努力提高出磨生料质量,以保证入窑生料成分的稳定。同时,规定在保证细度合格的前提下才能提高生料台时产量。另一方面,保持磨系统设备良好和连续稳定,避免频繁开停设备,给操作控制创造良好条件。1999年及2000年出磨生料CaO质量和熟料强度明显提高。见表5。
2.7 加强操作,优化操作参数
在工艺操作方面,加强技术培训,不断提高操作水平,针对配料方案调整或原、燃材料质量发生变化的情况积极做好指导工作,及时调整工艺参数,保证窑系统工况的稳定。统一操作方法,稳定热工制度。
1)适当提高烧成带温度,加大内流风,增强风煤混合,提高煤粉燃烧速度,降低篦冷机篦速,增加熟料层(50~60cm)厚度,提高二次风温,降低窑头负压为10~20Pa,减少篦冷机的排风量。
2)提高窑速,正常情况下,窑速在3r/min以上,保持快转率,减薄料层,加强通风,提高窑内热交换效率。
3)适当提高窑尾温度,控制在900~950℃左右,但防止长时间超过1000℃,以致造成预热器结皮、堵塞,目的是提高生料预烧,减轻烧成带热负荷。
为便于比较,表6列出几年来我厂窑系统工艺技术指标。
3 结论
经过一年多来的生产表明,熟料标号及产量也明显提高,窑生产状况有了很大改善,具体表现如下:
1)窑的生产能力提高,日产达660t以上,并尚有潜力。
2)熟料质量明显提高,28d抗压平均达64MPa,fCaO合格率及升重合格率明显提高。
3)煤耗及水泥综合电耗明显下降。
4)窑系统操作稳定,容易掌握,旋风筒结堵料现象基本消除。
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