700td窑外分解生产线技术改造的几点看法

700t/d窑外分解生产线技术改造的几点看法

2007-8-30 作者:

作者：朱大来合肥水泥工业研究设计

院

1 引言

水泥窑外分解技术是七十年代国际

上开发的一种新工艺,八十年代以来,该

项技术在我国也得到迅速发展,规模由

小到大,各种规模的新型干法生产线已

有近百条相继投产。由于700t/d生产线是我国研究窑外分解技术的基础,所以其数量占全国新型干法生产线总数的30%～40%。但是,由于各种原因,有不少新型干法生产线尚不能达产达标,影响了这项新技术的发挥和企业的经济效益。我院近年来在部分700t/d生产工艺线上进行了技术改造,取得了较为明显的效果,为工厂获得了一定的经济效益。本文就我院在700t/d生产线改造中所作的一些技术方案提出几点个人看法,不妥之处,敬请同行指正。

2 700t/d生产线普遍存在的问题及对策

2.1 分解炉及预热器系统

由于国内原煤热值普遍偏低,初期研制的分解炉预热器大多属引进消化国外技术,经过十几年的生产实践证明:该系统对燃料的适应性不强,存在煤粉不完全燃烧,产生预热器结皮、堵塞现象,需要对其进行改造。

入窑碳酸钙分解率是衡量新型干法生产线成功与否的重要参数之一,结合工厂原、燃料的化学成分和当地的自然条件,选用合适的分解炉容积是技改工作的最关键的一步。目前国内有一种趋势:改造分解炉就意味着扩大炉体容积,这实际上带有一定的片面性,改造分解炉主要是提高炉内部容积利用率和煤粉燃尽率,稳定入窑物料的分解率。实践证明:一般特征粒径为30～40μm的料粉,分解温度为820～870℃,要求分解率为85%～95%时,其分解时间平均约4～10s。延长物料在炉内的停留时间,单靠降低风速或增大炉的容积是难以解决的。主要的方法是:使炉内的气流作适当地旋回运动或喷腾运动,或是二者结合,以造成旋风效应或喷腾

效应,使气流与料粉产生相对运动而使料滞留。在炉内物料浓度增加到出口浓度的4～6倍时,炉内物料的停留时间即可达到气流通过时间的4～6倍,这样物料在炉内就能达到预期的效果。根据以上原理,我院在700t/d生产线预热器、分解炉改造中,主要做法有如下几点:

(1)根据当地的自然条件和原、燃料的化学成分选择适合具体情况的分解炉容积确保入窑生料碳酸钙的分解率。

(2)适当改变分解炉进风、进料方式和在混合室内增设一定量的缩口,以增加分解炉的喷腾效应,达到延长物料在炉内停留时间的目的。

(3)加强系统密封,延长1级筒和最低级旋风筒的内筒高度,改变内筒的材质和结构形式,减少物料在预热器系统的内循环和出口浓度。有条件的地方在低级旋风筒锥部加设膨胀仓,将各级撒料板改为水平可调式,尽可能地保证物料在预热器内分散均匀。

(4)在保证不掉料的前提下,适当地降低窑尾缩口和三次风入口的风速。

1997年我院分别对甘肃窑街水泥厂和江苏霸王山水泥厂700t/d生产线RSP分解炉进行了改造,前者扩大了分解炉的容积,后者减少了分解炉容积,均取得了良好的效果。

窑街厂地处海拔1800米高原,分解炉容积为120m3,气体在炉内的停留时间为2.45s,入窑生料的分解率仅为50%～70%。在改造时,考虑到工厂的实际情况,在分解炉混合室出口加设倒U形分解管道,使分解炉总容积达230m3,气体的停留时间为4.1s。改造后入窑生料分解率达到85%～95%,投产后第二个月就实现了月达产。

霸王山厂改造前分解炉容积为220m3,由于分解炉的入料方式不合理,造成长期分解率低于80%以下,达不到设计指标。改造时,将分解炉SC室截短2.4m,改变了生料入炉的进料方式,炉体的总容积为148.67m3。点火试生产后,入窑生料的分解率稳定在85%以上,月平均台时产量达31.66t/h,改造达到了预期的效果。

2.2 喂煤、喂料系统的改造

目前国内700t/h生产线大多采用“双管螺旋喂料机+冲击流量计”的方式来喂煤、喂料。由于工艺选型和布局的不合理,往往造成料粉流动不畅,控制不及时,计量不准确的现象,难以保证回转窑热工制度的稳定。

在经济条件许可的情况下,我院一般推荐以下三种喂料系统:

(1)选用引进申克技术国内研究开发的“称重仓+电子皮带秤”所组成的入窑生料喂料计量系统;

(2)选用PFISTER公司的转子秤;

(3)选用日本粉研转子秤;

在经济条件不具备的条件下,我院采用如下两种方式对喂料系统进行改造:

(1)物料大循环计量系统

图1 喂料系统改造(1)

如图1所示:该系统采用物料循环方式,保证喂料仓内物料恒定,进而使双管螺旋喂料机的填充率得到保证,稳定料流。采用锁风和放风相结合的方式,尽可能地减少气力输送设备的余风对计量设备的影响,达到计量准确的目的。

(2)对直喂式系统增设搅拌器

图2 喂料系统改造(2)

如图2所示:在大循环系统无法实施的地方,除增加密封、锁风设备外,于物料仓下部设置搅拌器松动装置,以保证物料在仓内的流动性和防止结拱、堵塞现象。

以上两种方式分别在霸王山和窑街水泥厂改造中实施使用,效果良好。

2.3 熟料冷却机系统

熟料冷却机是700t/h新型干法生产线中主要设备之一,也是影响回转窑运转率最主要因素。近年来篦冷机技术发展迅速,从八十年代中期到现在我院篦冷机已发展到第三代,九十年代初期以前建成的700t/h生产线篦冷机大多都存在如下几个问题:

(1)篦板的形式、连接方式和各风室的划分不合理,小拉链机含在篦冷机风室内部,造成各风室相互串风,冷却效果不佳,产生红料、掉篦板,更严重者使篦板梁、活动机架毁坏等现象。

(2)托轮轴承座设计在机内,润滑油难以加入,在恶劣工作条件下,常造成轴承损坏、维护和修整都很困难。

针对以上的问题,我院在江苏邳县、霸王山、江西南昌、甘肃窑街等厂的篦冷机改造中,根据工厂的具体情况和我院新近研究的成果,分别进行了改造,达到预期的效果,主要方法如下:

(1)更换篦板,改变篦板的结构和固定方式,同时对高温段的篦床面积进行调整,增加通风面积。

(2)重新划分各风室,将1室的拉链机调整至机外,增加锁料装置。加强各风室之间的密封,使各风室分工明确。

(3)将传动轴承移至机外,改造润滑油系统,为传动轴承创造良好的工作条件。

(4)增设必要的检测仪表和调节回路,使篦冷机在厚料层状态下操作,确保设备长期安全运转。

2.4 生料配料及均化系统

国内700t/h生产线由于受规模的限制,一般均未设置预均化系统,对生料配料和均化设施提出更高的要求。工厂常用的是“电子皮带秤+气力均化”系统。但有些厂效果并不理想,生料化学成分波动较大,入窑生料合格率仅达40%,物料煅烧困难。我们在工厂改造中,一般采用两种途径:

(1)完善工厂现有生料配料系统的工艺布置。前期设计选型的皮带秤宽度偏小,出现漏料、卡料等现象,加之受当时技术条件的限制,皮带秤和QCS系统质量存在一些问题。所以,改造时选用近年生产的宽型电子皮带秤和新型QCS系统代替原有系统。

(2)修复生料均化设备,对于采用压缩空气作气源的工厂增设滤水装置,建立岗位责任制,防止气源中水分的带入而影响均化效果。