五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯提產(chǎn)改造技術(shù)實(shí)踐

1、廣東建材2007年第11期表1序號(hào)設(shè)備名稱、型號(hào)、規(guī)格技術(shù)性能1風(fēng)掃式煤磨:2.2×4.4m產(chǎn)量:79t/h電機(jī)功率:250KW電機(jī):JZII-92-4100KW電機(jī):125KW4預(yù)熱器:C1:1-3200mmC2、C3:1-4110mmC4、C5:1-4110mmC1無耐火材料5高溫風(fēng)機(jī):W62921.5風(fēng)量:130000m3/h 風(fēng)壓:7353Pa電機(jī)功率:450KW6窯尾電收塵器:BS780處理風(fēng)量:160000m3/h 過濾面積:7000m27鍋爐引風(fēng)機(jī):Y47318D 風(fēng)量:141200m3/h 風(fēng)壓:703Pa電機(jī)功率:75KW8喂煤:調(diào)速雙管喂料機(jī)加沖板流量計(jì)9喂料:調(diào)

2、速雙管喂料機(jī)加沖板流量計(jì)五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)技術(shù)在上世紀(jì)九十年代曾為我國水泥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。其代表為300t/d“邗江”型窯和600t/d“寶山”型窯,由于其適應(yīng)了當(dāng)時(shí)的客觀條件,故該窯型得到迅速發(fā)展,全國約有近百條該類型水泥生產(chǎn)線投產(chǎn)。近年來,隨著中國水泥工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與裝備的高速發(fā)展,單純旋風(fēng)預(yù)熱技術(shù)已明顯落后,主要是不帶分解爐、生產(chǎn)規(guī)模小、單位產(chǎn)品能耗高,難以適應(yīng)激烈競爭的水泥市場。為了使這類水泥生產(chǎn)線擴(kuò)大生產(chǎn)能力、降低單位能耗,用高效能的預(yù)分解技術(shù)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造十分必要。武漢理工大學(xué)針對(duì)性地研究開發(fā)了以多級(jí)分解爐為核心的全套改造技術(shù),并已成功完成國內(nèi)多條該類水泥生產(chǎn)

3、線的燒成系統(tǒng)提產(chǎn)技術(shù)改造。本文就近期完成的湖北荊工水泥股份有限公司600t/d五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯生產(chǎn)線提產(chǎn)技術(shù)改造工程相關(guān)情況進(jìn)行簡要介紹。湖北荊工水泥股份有限公司的3.2×50m帶五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線熟料正常產(chǎn)量在600t/d左右。公司為提高窯產(chǎn)量、降低消耗,決定進(jìn)行窯系統(tǒng)的提產(chǎn)技術(shù)改造,經(jīng)多方調(diào)研比較后選用武漢理工大學(xué)的多級(jí)分解爐改造技術(shù),由武漢理工大學(xué)承擔(dān)本工程設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)工作。利用燒成系統(tǒng)的大修時(shí)間于2007年3月1日停窯實(shí)施技改。2007年4月10日完成設(shè)備安裝并點(diǎn)火投料,至2007年5月回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)產(chǎn)量達(dá)到900t/d。該項(xiàng)目總投資約700萬元(其中用于設(shè)備大修費(fèi)用約

4、200萬元,項(xiàng)目的成功實(shí)施使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)了企業(yè)的市場競爭力?，F(xiàn)對(duì)該項(xiàng)目技術(shù)改造情況介紹如下。1原燒成系統(tǒng)基本情況原燒成系統(tǒng)主機(jī)設(shè)備情況(見表1。2技術(shù)改造指標(biāo)據(jù)工廠的具體情況雙方商定的提產(chǎn)改造設(shè)計(jì)指標(biāo)為:產(chǎn)量:設(shè)計(jì)指標(biāo)900t/d。質(zhì)量:熟料平均28天強(qiáng)度52.5MPa。熟料熱耗:3760KJ/kg熟料。冷卻熟料溫度:200;三次風(fēng)溫度:850。窯、爐燃燒比例:40:60。設(shè)計(jì)熟料率值:KH=0.89±0.01;n=2.6±0.1; p=1.6±0.1。3技術(shù)改造內(nèi)容武漢理工大學(xué)根據(jù)提產(chǎn)改造設(shè)計(jì)指標(biāo),針對(duì)該燒成系統(tǒng)存在的主要問題,經(jīng)過系統(tǒng)熱平衡工程

5、計(jì)算后,決定以增設(shè)多級(jí)分解爐為核心,對(duì)該燒成系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。主要技改內(nèi)容包括。現(xiàn)有煤粉倉開側(cè)倉并在倉底增設(shè)轉(zhuǎn)子秤計(jì)量系統(tǒng)一套用于分解爐喂煤。利用原有3.2×36m單筒冷卻機(jī)截短,窯頭加一臺(tái)復(fù)合篦冷機(jī)形成組合式熟料冷卻系統(tǒng)。五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯提產(chǎn)改造技術(shù)實(shí)踐李福洲陳袁魁閆羽(武漢理工大學(xué)硅酸鹽材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室馬懷義滕檳(湖北荊工水泥股份有限公司技術(shù)交流論文專輯72-廣東建材2007年第11期增設(shè)GTD315高效斗式提升機(jī)一臺(tái)。入預(yù)熱器前設(shè)置高溫電動(dòng)鎖風(fēng)門。3.3預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)新增多級(jí)分解爐2.4m一套。新增混合室一套。上升煙道加縮口及調(diào)節(jié)板,縮口尺寸800×800mm

6、。上升煙道改為圓形混合室。C5旋風(fēng)筒更換上部殼體、內(nèi)筒擴(kuò)大至2100mm、出風(fēng)管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴(kuò)大。C4旋風(fēng)筒本體保持不動(dòng)、內(nèi)筒擴(kuò)大至2100mm、出風(fēng)管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴(kuò)大。C3旋風(fēng)筒本體保持不動(dòng)、內(nèi)筒擴(kuò)大至1900mm、出風(fēng)管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴(kuò)大。C2旋風(fēng)筒本體保持不動(dòng)、內(nèi)筒擴(kuò)大至1900mm、出風(fēng)管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴(kuò)大。C1新增一個(gè)同規(guī)格旋風(fēng)筒,主要為了節(jié)省投資。各級(jí)旋風(fēng)筒下料點(diǎn)改為新型撒料箱。增濕塔改造布風(fēng)板形式。窯尾鍋爐引風(fēng)機(jī)更換電機(jī),提高轉(zhuǎn)速,風(fēng)量: 190000m3/h;風(fēng)壓:1200Pa。高溫風(fēng)機(jī)更換葉輪、電機(jī),工作溫度250;風(fēng)量:170000m3/h;風(fēng)壓:7500Pa。增加部分測溫、測壓點(diǎn),需

7、增加部分儀表?；剞D(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速提高到3.84.0r/min(更換齒輪;窯頭窯尾密封維修;新增1.5m三次風(fēng)管一套。4技術(shù)改造后系統(tǒng)運(yùn)行情況湖北荊工水泥股份有限公司利用該生產(chǎn)線大修時(shí)間,在做好各種準(zhǔn)備的條件下,停產(chǎn)45天就完成全部改造內(nèi)容并點(diǎn)火投料。整個(gè)工程投資700萬元(其中用于設(shè)備大修約200萬元。該生產(chǎn)線投產(chǎn)初期存在分解爐壓床問題,主要原因一是操作經(jīng)驗(yàn)不足;二是五級(jí)翻板閥耐火材料脫落導(dǎo)致窯尾煙氣通過下料管直接竄入五級(jí)筒,嚴(yán)重影響分解爐用風(fēng)量造成壓床。由于C4、C3、C2旋風(fēng)筒在技改中未進(jìn)行改造,預(yù)熱器系統(tǒng)換熱時(shí)間較短,造成C1旋風(fēng)筒出口溫度及預(yù)熱器系統(tǒng)阻力較高。該預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)投料時(shí)采用直接

8、投爐方式,縮短了投料到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間,值得今后在該類系統(tǒng)調(diào)試中借鑒。4.2改造前、后生產(chǎn)過程控制參數(shù)(見表24.3技改前、后生、熟料化學(xué)分析結(jié)果對(duì)比詳(見表34.4熟料產(chǎn)、質(zhì)量(見表44.5技改前、后燃煤質(zhì)量(見表55結(jié)論諸多實(shí)例證明,早期預(yù)熱器窯由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水表2項(xiàng)目運(yùn)行參數(shù)項(xiàng)目運(yùn)行控制參數(shù)技改前技改后技改前技改后喂料量(t/h4162爐出口溫度(/880窯頭喂煤量C5出口溫度(840830分解爐喂煤C5出口壓力(Pa18752230窯速(r/min(/870窯尾溫度(980050C5下料管溫度(736890窯頭壓力(Pa-50-50C1出口負(fù)壓(Pa45007000窯尾負(fù)壓(Pa220

9、100C1出口溫度(360355表3名稱Loss SiO2AI2O3Fe2O3CaO MgO生料熟料表4名稱熟料產(chǎn)量(t/h熟料熱耗抗壓強(qiáng)度MPa表觀分解率%3d28d表5技術(shù)交流論文專輯73-廣東建材2007年第11期平的限制,每一條生產(chǎn)線都存在較多的問題。在對(duì)原生產(chǎn)線進(jìn)行認(rèn)真分析及工程測試的基礎(chǔ)上,找出關(guān)鍵問題所在;并采用現(xiàn)代新型干法預(yù)分解技術(shù)對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性地技術(shù)改造必將取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。武漢理工大學(xué)的多級(jí)分解爐技術(shù)恰當(dāng)?shù)丶瘻u旋、噴騰、流態(tài)化等幾種效應(yīng)于一體,顯著優(yōu)化了分解爐的性能,采用窯尾框架外掛布置,從窯頭過來的三次風(fēng)進(jìn)入爐下部,伴隨著燃料的燃燒形成了強(qiáng)烈的流態(tài)化換熱效應(yīng)。該爐在

10、分解爐的中上部引入噴騰效應(yīng),優(yōu)化了分解爐內(nèi)的三維流場。在帶紊流裝置的換熱管路中大大提高了物料在爐內(nèi)的滯留時(shí)間,使氣固兩相換熱效率有效提高,入窯生料表觀分解率達(dá)到92%以上。以多級(jí)分解爐為核心的系統(tǒng)工程技術(shù)用于中小型預(yù)熱器窯的提產(chǎn)技術(shù)改造無疑是一條投資省、停產(chǎn)時(shí)間短、節(jié)能高效的有效途徑。福建水泥股份有限公司煉石水泥廠(原為順昌水泥廠5#窯是一條以引進(jìn)丹麥?zhǔn)访芩构炯夹g(shù)設(shè)備為主的2000t/d 新型干法生產(chǎn)線,窯規(guī)格3.95×56m。88年8月點(diǎn)火試生產(chǎn),在2001年4月又進(jìn)行了改燃無煙煤的技術(shù)改造,至2005年前狀況一直比較好。但在2005年3月到2006年3月這段時(shí)間內(nèi),過渡帶襯磚經(jīng)

11、常出現(xiàn)掉磚紅窯,襯磚平均使用壽命平均只有約4個(gè)月,嚴(yán)重偏短,不僅使襯磚消耗成倍增加,浪費(fèi)資源,而且還大大地降低了大窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率,減少了熟料的產(chǎn)質(zhì)量。為此,廠部技術(shù)人員對(duì)此進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),針對(duì)過滯帶襯磚的要求及損壞原因,在襯磚的質(zhì)量、施工、正確使用和工藝設(shè)備管理等方面做工作。通過采取一系列有效的解決措施,使得過渡帶襯磚平均使用壽命提高到了14個(gè)月以上,取得了可喜的成績。在此,對(duì)如何延長回轉(zhuǎn)窯過渡帶的襯磚使用壽命有了一些粗淺的體會(huì),在此給大家作一簡單介紹。1過渡帶對(duì)襯磚的要求水泥窯的過渡帶一般分為上過渡帶和下過渡帶,本文所講的過渡帶是指上過渡帶,也叫后過渡帶,即燒成帶后面(進(jìn)料方向的一段。我廠的該帶

12、位置為窯內(nèi)2030m(為距窯口出料端的距離。該帶與燒成帶相鄰,常常經(jīng)受著比燒成帶更為峻的工作條件,故人們常常稱之為”麻煩帶”,比較容易出事情的帶。由于該帶窯皮時(shí)掛時(shí)脫,沒有穩(wěn)定的窯皮保護(hù),溫度變化頻繁,筒體溫度較高,化學(xué)侵蝕也比較嚴(yán)重,因此要求襯磚能夠承受高溫沖擊,有較高的熱態(tài)抗折強(qiáng)度和較小的彈性模量,具有較好的抗化學(xué)侵蝕性能、抗剪切破壞能力、抗熱震穩(wěn)定性能和抗剝落性能等,并且無二次礦化作用。本廠該帶所用的磚為硅莫磚。表1為硅莫磚的理化指標(biāo)。2過渡帶襯磚損壞的原因我廠5#窯已運(yùn)轉(zhuǎn)了二十多年,設(shè)備老化,過渡帶筒體變形嚴(yán)重,導(dǎo)致襯磚與筒體不能緊密接觸,應(yīng)力集中,易造成襯磚使用一段時(shí)間后傾斜、龜裂、和脫落,壽命大幅度縮短。在2006年3月11日,我廠技術(shù)人員對(duì)窯筒體中心線,輪帶與窯筒體間隙進(jìn)行測量。發(fā)現(xiàn)窯筒體中心線在2#輪帶處相對(duì)于1#和3#輪帶處下偏了8.5mm,標(biāo)準(zhǔn)值只允許偏差<4mm;輪帶與窯筒體間隙:在1#、2#、3#輪帶處兩側(cè)分別為5.09mm 和5.0mm、6.24mm 和7.23mm、6.92mm 和7.0mm,標(biāo)準(zhǔn)值為03mm。以上數(shù)據(jù)說明筒體變形嚴(yán)重。窯燃無煙煤后,由于煙煤揮發(fā)份低,著火溫度高,不易燃燒,窯內(nèi)高溫帶后移,過渡帶及筒體溫度均較高,過渡帶襯磚的作業(yè)溫度大約在14001450,由于在這個(gè)溫度下作業(yè)時(shí)間長,又無穩(wěn)定的窯皮保護(hù),襯磚的表面會(huì)出現(xiàn)液