五级旋风预热器窑的技术改造

五级旋风预热器窑的技术改造作者:陆冬生单位:南宁金刚水泥有限公司【2007-05-29】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fCaO1.2%，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。