五級旋風(fēng)預(yù)熱器窯的技術(shù)改造

我廠五級旋風(fēng)預(yù)熱器窯規(guī)格Φ3.2m×52m，由成都設(shè)計院承擔(dān)設(shè)計，設(shè)計能力為600t/d熟料，年產(chǎn)硅酸鹽水泥20萬t。1996年底建成投產(chǎn)，但經(jīng)過幾年的調(diào)試生產(chǎn)，一直存在熟料標(biāo)號偏低，產(chǎn)量不高的問題。1999年4月我廠與寶山水泥廠合作進(jìn)行了技術(shù)改造，經(jīng)過一年多的工作，熟料標(biāo)號及產(chǎn)量得到大幅提高。  

1　改造前存在的主要問題 

旋風(fēng)筒規(guī)格:C1級為Φ3200mm，C2、C3、C4、C5級為Φ4110mm；熟料冷卻機型號為509H-619H，規(guī)格為11727mm×4881mm×3050mm，投運以來的工藝技術(shù)指標(biāo)見表1。  

1.1　窯系統(tǒng)存在的問題 
　　窯尾密封不好，漏風(fēng)漏料嚴(yán)重。預(yù)熱器管道內(nèi)氣流量不夠，生料分散懸浮差，傳熱速率慢，入窯生料碳酸鈣分解率很低，造成窯尾系統(tǒng)結(jié)皮堵塞嚴(yán)重，事故頻繁，CO含量經(jīng)常超標(biāo)，電除塵器經(jīng)常跳閘，由于頻繁停窯，窯的壽命短，運轉(zhuǎn)率很低，產(chǎn)質(zhì)量上不去。 

1.2　原、燃材料成分波動大 
　　由于我廠原、燃材料沒有固定的礦點，原、燃材料成分波動較大。 

1.3　粉砂巖水分過高 
　　在設(shè)計時由于沒有考慮到南方的氣候較潮濕的特征，既沒有考慮烘干，也沒有考慮下料易堵問題，砂巖庫設(shè)計過高，造成經(jīng)常性堵塞，直接影響生料質(zhì)量穩(wěn)定。 

1.4　工藝配方不合理 
　　在煅燒中發(fā)現(xiàn)，物料易燒性差，吃火耐燒，不易掛窯皮，窯內(nèi)“飛砂”嚴(yán)重，易出現(xiàn)粘散料，經(jīng)常出現(xiàn)紅窯現(xiàn)象，五級旋風(fēng)筒易堵塞，窯運轉(zhuǎn)率低。 

1.5　生料細(xì)度大，成分波動較大 
　　

生料化學(xué)成分的均勻性對熟料的煅燒與質(zhì)量有重要影響，我廠沒有原、燃材料預(yù)均化措施，生產(chǎn)控制也沒有在線分析儀，不能及時對生料成分進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，加之砂巖經(jīng)常堵塞造成斷料，使出磨生料質(zhì)量波動較大，加上生料均化庫均化效果差，造成入窯生料成分不穩(wěn)定，由于車間承包后，生料車間為趕產(chǎn)量，放寬了對細(xì)度的控制要求，影響了煅燒質(zhì)量。 
　　

從窯的生產(chǎn)記錄及煅燒工反映來看，熟料強度變化幅度較大，有時在原料品種不變，燒成系統(tǒng)運行基本穩(wěn)定的條件下，熟料強度在數(shù)天內(nèi)或在同一天的不同班間出現(xiàn)大起大落，這充分說明生料成分波動是導(dǎo)致熟料質(zhì)量不好的原因之一。  

2　技術(shù)改造的各項措施及效果 

　　 
2.1　窯頭、窯尾的密封改造 
　　
圖1為改造前后窯頭、窯尾密封裝置示意圖。原設(shè)計為軸向密封，原理為利用壓縮空氣推動氣缸，給密封圈一個預(yù)緊力，使密封端面緊密接觸，達(dá)到密封的作用，因窯頭、窯尾環(huán)境溫度較高，氣缸膠圈在高溫下失效，引起氣缸漏氣，失去推力，起不到密封作用。 

　　現(xiàn)改為石墨塊徑向密封，主要原理是利用石墨耐磨的特性，用彈簧作為預(yù)緊力，使石墨塊與筒體緊密接觸，起到密封作用。由于彈簧耐溫較高，不易失效，且不需外部動力裝置，維護(hù)簡單，費用較少，因此改造后效果較好。 

2.2　篦冷機的改造 
　　
在篦冷機一室增加1臺9-19№11.2D離心風(fēng)機，使一室篦床風(fēng)量由原來的10950m3/h增加到20910.6m3/h，風(fēng)壓由原來的5801.6Pa增加到7709.16Pa，由于冷卻風(fēng)量、風(fēng)壓增加，提高了篦冷機的冷卻效果，由于風(fēng)機的故障率較低，篦冷機的運轉(zhuǎn)率大大提高。此外對原翻板閥氣動控制的氣源管路重新布置，電磁閥工作間隔時間重新調(diào)整，使冷卻風(fēng)全部通過篦床的熟料，二次風(fēng)溫由原來的550℃左右，提高到700～750℃。熟料冷卻效果明顯，冷卻后的熟料溫度由原來的150℃左右，降低到100℃左右，由于熟料得到急冷，礦物組成穩(wěn)定，提高了熟料質(zhì)量及易磨性。 

2.3　選擇合理的配料方案 
　　經(jīng)過以上分析及實際生產(chǎn)中幾次較大配料方案的變動，配料方案由原來的“一中兩高”改為“一高兩低”，即高KH低n和低P，現(xiàn)在的率值控制指標(biāo)為KH=0.90±0.02，n=2.20±0.10，P=1.20±0.10。改變后，生料易燒，易掛窯皮，窯速基準(zhǔn)快，出窯熟料fCaO<1.2%，熟料產(chǎn)質(zhì)量大為提高。兩種方案對比見表2。  


2.4　加強原材料的管理 
　　

加強工藝管理，嚴(yán)把進(jìn)廠原、燃材料質(zhì)量，穩(wěn)定工序。石灰石供應(yīng)點固定為一家，煤供應(yīng)由四家搭配進(jìn)廠，定期召開質(zhì)量分析會議，對有質(zhì)量問題的供應(yīng)點進(jìn)行調(diào)整。 

2.5　解決砂巖庫易堵問題 
　　

針對砂巖下料難、易堵塞等現(xiàn)象，進(jìn)行技術(shù)改造。把下料口擴(kuò)寬，由調(diào)速電子皮帶秤改為鏈板式調(diào)速秤，并在砂巖庫壁開一個門隨時處理堵塞。經(jīng)改造后，未出現(xiàn)過砂巖堵塞斷料現(xiàn)象，穩(wěn)定了生料喂料。 

2.6　加強出磨生料質(zhì)量控制 
　　

針對生料入窯合格率低及細(xì)度偏粗這一狀況，我們加強了配料人員的技術(shù)水平及操作人員的操作培訓(xùn)，努力提高出磨生料質(zhì)量，以保證入窯生料成分的穩(wěn)定。同時，規(guī)定在保證細(xì)度合格的前提下才能提高生料臺時產(chǎn)量。另一方面，保持磨系統(tǒng)設(shè)備良好和連續(xù)穩(wěn)定，避免頻繁開停設(shè)備，給操作控制創(chuàng)造良好條件。1999年及2000年出磨生料CaO質(zhì)量和熟料強度明顯提高。見表5。 

2.7　加強操作，優(yōu)化操作參數(shù) 
　　在工藝操作方面，加強技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高操作水平，針對配料方案調(diào)整或原、燃材料質(zhì)量發(fā)生變化的情況積極做好指導(dǎo)工作，及時調(diào)整工藝參數(shù)，保證窯系統(tǒng)工況的穩(wěn)定。統(tǒng)一操作方法，穩(wěn)定熱工制度。 
　　1)適當(dāng)提高燒成帶溫度，加大內(nèi)流風(fēng)，增強風(fēng)煤混合，提高煤粉燃燒速度，降低篦冷機篦速，增加熟料層(50～60cm)厚度，提高二次風(fēng)溫，降低窯頭負(fù)壓為10～20Pa，減少篦冷機的排風(fēng)量。 
　　2)提高窯速，正常情況下，窯速在3r/min以上，保持快轉(zhuǎn)率，減薄料層，加強通風(fēng)，提高窯內(nèi)熱交換效率。 
　　3)適當(dāng)提高窯尾溫度，控制在900～950℃左右，但防止長時間超過1000℃，以致造成預(yù)熱器結(jié)皮、堵塞，目的是提高生料預(yù)燒，減輕燒成帶熱負(fù)荷。 
　　為便于比較，表6列出幾年來我廠窯系統(tǒng)工藝技術(shù)指標(biāo)。

3　結(jié)論 

　　經(jīng)過一年多來的生產(chǎn)表明，熟料標(biāo)號及產(chǎn)量也明顯提高，窯生產(chǎn)狀況有了很大改善，具體表現(xiàn)如下: 
　　1)窯的生產(chǎn)能力提高，日產(chǎn)達(dá)660t以上，并尚有潛力。 
　　2)熟料質(zhì)量明顯提高，28d抗壓平均達(dá)64MPa，fCaO合格率及升重合格率明顯提高。 
　　3)煤耗及水泥綜合電耗明顯下降。 
　　4)窯系統(tǒng)操作穩(wěn)定，容易掌握，旋風(fēng)筒結(jié)堵料現(xiàn)象基本消除。