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巢湖铁道水泥厂预分解窑系统几项改造及效果

一、前言

巢湖铁道水泥厂是由铁道部投资兴建,原准备建设一条湿法华兴窑,规模为年产２5万吨的水泥生产线。随后进行了将建设中的湿法华兴窑改为新型干法窑,即“湿改干”。湿改干后，窑的规格为φ3．５×5４Ｍ,配五级旋风预热器及分解炉,设计生产能力为日产熟料1500吨。窑系统主要设备见表一。工程于199３年建成并进入调试、试生产期。自此以后，窑系统出现了一系列工艺、设备问题，生产一直徘徊不前，开、停窑频繁,运转率低,迟迟不能达产达标，工厂生产经营十分被动。为摆脱困境，19９８年１２月,工厂决定委托天津水泥设计院对窑系统进行全面诊断，并由天津院对与工厂充分协商,提出改造方案或改进措施。我厂于１9９9年4月初开始，组织全厂职工，大干50天,将技改项目实施完毕。

表一主机设备表

二、改造前系统存在的问题

2.1结长厚窑皮, 结后圈严重。结长厚窑皮、结后圈、结“大蛋”是我厂窑系统运行中出现的一大顽症,严重影响窑的安全稳定运行。一般投料后４至５天,甚至２天窑内就形成长厚窑皮或后圈,致使熟料质量下降,窑尾漏料，烧坏窑尾密封，最终被迫停窑。

2.２窑尾上升烟道结皮严重。我厂窑尾上升烟道较长,经常结皮且较厚，影响窑内通风,进而影响窑的产量及熟料质量。

2.３一级筒出口温度高。通常达370℃以上,气体粉尘浓度大，达20０G/NＭ3以上。

2.４窑、炉喂煤比例失调。窑头与分解炉的喂煤比例常常是3:7，分解炉、五级筒出口气体温度倒挂，即出现五级筒出口温度却比分解炉出口温度高出许多的现象。

2．5篦冷机冷却效果不好、运转率低。篦冷机冷却效果不好,致使二、三次风温偏低,不利于窑系统的工况稳定；熟料冷却效果差，出篦冷机熟料温度有时高达150℃以上;自身故障频繁。

2.6生料入窑成份波动大。增加了结大块、结圈的可能性，影响了窑的运行。

2.7喂煤不稳定。波动幅度大且波动频繁，而且经常出现断煤现象,影响了窑的热工制度稳定。

由于以上原因,造成窑年运转率低,产量上不去。表二列出了1993年以来产量完成情况。

表二１99４年至１998年系统运行状况统计表（改造前)

三、技改的实施及效果

针对前所提出的存在问题，提出并实施相应的技术改造方案或改进措施。

3.1篦冷机改造及使用情况

我厂篦冷机是Ｆｕlleｒ式篦冷机。由于一开始执行薄料床操作制度,炽热的熟料容易直接与篦板接触，造成篦板、传动樑翘曲变形，篦板之间缝隙过大或上下篦板咬紧，缝隙增大引起漏料增多,漏料堆积在风室里,以至造成框架框架樑受热变形,风室之间隔板变形开缝，框架樑与隔板之间的软连密封也被烧坏;相互咬紧的篦板致使电机电流增大。最终，篦冷机整机性能大大降低，后来欲进行厚料层操作已很困难,篦床驱动电机电流大幅上升,只得维持薄料层运行。如此结果是:相邻风室之间窜风严重;冷却风大部分从料层中短路,二、三风温偏低，堆“雪人”、“红河”现象司空见惯,篦板经常烧坏或脱落，篦板梁、框架梁变形加剧。

1998年，天津水泥设计院开发的第三代篦冷机的性能有重大突破,用在几个兄弟厂家已获得成功。工厂决定引用第三代篦冷

机技术进行改造。具体改造内容:将一段篦床的篦板、篦板梁全部拆除,更换新的框架梁、新篦板梁及新篦板,且前端6排篦板改为充气固定篦板（加设两台高压风机供风强行冷却)；在篦冷机一段端墙上安装五台空气炮及以防范“雪人”；在一、二段顶篷交接处安装一台用于监视篦床上熟料厚度和冷却效果的工业电视监视器；同时对二段篦床也进行了全面的整修。

改造后经使用,篦冷机效果十分明显。冷风与熟料之间热交换加强,二、三次风温大幅提高,“雪人”、“红河”现象消失，出篦冷机熟料温度低于1０0℃,篦床漏料几近于零。经过一年多的运行，从没发生过因篦冷机故障造成的停窑，篦板、篦板梁仍完好如初,监视电视不但能看到熟料的分布及运动情况，还能看到熟料结粒情况、熟料温度的高低以及是否掉窑皮,二、三次风温的提高也进一步促进了窑内工况的稳定。改造前后使用情况对比见表三。

表三篦冷机改造前后有关情况对比

3.2采取针对措施,提高喂煤的稳定性

我厂窑头、分解炉喂煤皆采用申克秤系统,这两套系统在使用过程中,经常出现断煤、喂煤量常常大幅波动现象。经分析认为，是由于计量仓锥部常棚料等而造成上述现象的产生。工厂本想借此次篦冷机大改选机会，对喂煤系统出进行一次大的改造，彻底解决问题，但考虑到资金有限，决定把大的改造放在将来进行。

针对分析出来的问题,采取了改进措施,也就是在计量仓的锥部增设环形空气喷吹装置,在中控室增设手自动清吹开关，随时手动或定时自动喷吹,克服计量仓棚料现象。从使用效果来看，喂煤波动现象虽未完全克服，但与原来比较，已有较大地改善，对稳定窑的操作非常有利。

3.３加强和改进措施，提高生料质量

充分利用荧光分析速度快,能做全分析的特点,每小时对出磨生料做一次全分析,根据全分结果来调整各原料之间的配比。

立磨主电机电流，在立磨产量、抽风量等相对稳定的情况下,与石灰石含量有较稳定的因变关系，即石灰石量变动时,电流值也跟着改变。根据这一特点，随时小幅度修改已定配比(各原料仓底下料量之间的比例),以保持立磨电机电流值稳定在一定范围。这看似矛盾的做法,实际上是稳定了各原料之间的真实配比。

加强管理，石灰石按要求比例搭配进厂;石灰石与粘土按要求预配比一同进预均化堆场；保证配料站各仓，特别是混合料仓下料通畅,尽可能减少堵塞。

通过上述各种措施,出磨生料合格率已大大提高,高合格率的生料再经生料均化库均化，入窑生料合格率得到保证,合格率已达到80%--９0％，这为窑的运行打下了坚实基础。

３.4分解炉改造及使用

３.４.1分解炉改造的动因及内容

原分解炉型式见图１。这种分解炉属斯密斯公司第二代产品，窑尾废气与三次风在上升烟道混合喷腾入炉,煤粉在分解解炉锥部对称喷入，炉顶为水平切向出口。C４来的物料在三次风入口位置的对面且低三次风入口位置的地方进入上升烟道。自1９93年生产以来，分解炉出口与Ｃ5出口温度倒挂严重，入窑物料分解率低,上升烟道常结皮且厚，处理困难，分解炉喂煤比例过大,窑产量上不去，结圈时常发生且重,由此导致频繁停窑。分析认为，这种分解炉的结构形式与窑尾废气、三次风、煤粉、物料进入方式不尽合理，具体说，C4来的物料完全依靠窑尾废气携带入炉，一旦窑尾废气或C4来料发生扰动，很可能短路入窑，过长的上升烟道又很可能使混合气体形成“柱流”进入分解炉，造成分解炉里存在特稀浓度区，气、固混合作用不强，整个分解炉温度并不均匀，煤粉不能完全燃烧，有后燃烧现象。当然,存在喂煤量、生料量波动大以及生料成份均匀性差的不利因素，这也会引起煤粉不完全燃烧。既然分解炉的结构不尽合理，那就必须进行改造。天津院有关专家结合现场条件来考虑，将分解炉改成了如图2的型式。具体改造如下:

⑴将分解炉圆柱体部分向下延长6．3M,上升烟道由7.1M 改为高度仅为0.８M的缩口(带膨胀节），利用原分解炉锥体作为新分解炉的锥体,在柱体中部增设上缩口，使物料形成二次喷腾。