【水泥人網(wǎng)】摘要:
“六五”末期，我廠新建的φ3×60米余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯投入運行，使年總生產(chǎn)能力由原來的7萬噸提高到15萬噸。
一、完善生料供給系統(tǒng)
(一)提高生料均化效果
新建三座生料庫裝有全套的氣動攪拌系統(tǒng)，但一直到1986年氣動攪拌系統(tǒng)未能利用，僅僅依靠簡單的機械拌合，使入窯生料成分波動很大，是造成余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯后結(jié)圈相當頻繁的主要原因之一，每年用于清除結(jié)圈的時間為1000多小時；且為了最大限度地減少每次清除結(jié)圈停機時間，工人在高溫下操作，工作條件極為艱苦，直接影響著余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量、消耗和長期安全運轉(zhuǎn)。
氣動攪拌系統(tǒng)存在的主要問題，是利用0.294兆帕的壓縮空氣作動力，因充氣壓力不足，起不到攪拌作用。雖然在管理制度及庫底卸料裝置上采取補救措施，但未能取得實際效果。按一般設(shè)計參考資料規(guī)定，直徑6米，裝料高度7.5～8米的庫，風壓可為0.294兆帕，可是新建生料庫實際直徑卻為6.2米，裝料高度11米以上，庫容增大104米3；同時，因為沒有烘干設(shè)施，庫中生料含水率高，單位容重增大。經(jīng)計算，改為用于單倉泵0.785兆帕的壓縮空氣作為氣源吹送，結(jié)果生料粉呈懸浮狀態(tài)，提高了生料的均化效果，其碳酸鈣合格率由45%提高到65%。
(二)改進生料供給工藝路線
按原來設(shè)計是用兩臺生料閉路烘干磨，磨制一種成分的生料，同時供給余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯和機械化立窯。因窯型不同，煅燒方法、操作程序、生料成分要求也不盡相同，給熟料煅燒帶來一系列的問題。但因氣動攪拌系統(tǒng)作用的發(fā)揮，可適當減少機械拌合，改為用兩臺生料磨分別磨制兩種窯型所需不同成分的生料和設(shè)置兩條獨立的供給路線提供了先決條件，并實施成功，大大改善了兩種窯型的煅燒條件。
(三)庫底卸料裝置的改進
生料庫庫底卸料原為氣動，在實際操作中難以控制流量，有時甚至因下料量過大，使生料輸送絞刀超負荷運行。后來自行設(shè)計了單管差動螺旋，即用氣動下料，絞刀控制流量，取得了較好的效果。
二、改進工藝操作條件
(一)窯頭的改進
1.改進活動窯頭耐火磚的砌筑方法。為了改善工人的操作條件，原設(shè)計在窯頭看火觀察臺上設(shè)置了降溫隔離水箱，可是溫度還高。經(jīng)把活動窯頭內(nèi)襯耐火磚砌筑改為弧形拱頂和加厚保溫層，這樣就減少了二次風渦流和散熱損失，大大降低了操作臺的環(huán)境溫度，使之可以拆除降溫隔離水箱，節(jié)約了用水。
2.縮短活動窯頭。原來噴煤管處向外大量的噴射煙火，每班排灰量100多千克，使操作室、控制室煙塵彌漫，工人的工作條件很差。其主要原因是二次風口在窯的軸線方向尺寸過小，且活動窯頭偏移二次風口一端，顯得活動窯頭過長，造成二次風倒流，形成正壓操作。經(jīng)把活動窯頭縮短45厘米，使噴排煙火的問題得到了較完善的解決。
3.擴大二次風入口。回轉(zhuǎn)窯投入運行以來，窯內(nèi)渾濁不清，難以準確地判斷窯情和實施有效的操作，主要原因是二次風速過大。但要擴大二次風道截面積，卻存在著很多問題，譬如，原混凝土構(gòu)件要清除重新澆灌，單筒冷卻機進料端要縮短等，難度較大，施工周期長。所以，僅對二次風入口進行了擴大，也取得了較好的效果。
(二)改用新的高溫耐火材料
1.回轉(zhuǎn)窯原來用的是普通磷酸鹽耐火磚，只運行1400～2200小時便燒損更換，后改為鎂鉻耐火磚，一般可用5000多小時，周期最長的為6288小時。
2.后窯口原為普通粘土耐火磚，燒損嚴重，更換頻繁，且生料易向冷煙室、余熱鍋爐飄逸。這樣，一方面加大了窯尾設(shè)備運行負荷；另一方面使生料喂入量也難以控制。后用水泥、廢耐火磚、金屬鐵屑、細鋼筋等材料壓制成耐熱混凝土耐火磚可使用8800小時以上。
3.窯尾生料下料管材質(zhì)原為生鐵，使用壽命短，易彎曲斷裂，后改為耐熱鋼板卷制，可使用8900小時以上。
(三)噴煤管的改進
原裝噴煤管口徑185毫米，導管長度200毫米，拔梢長度600毫米，斜角3度多。在使用中發(fā)現(xiàn)，一次風口出口風速過高，火焰細小，黑火頭太長，噴煤量小加不上去。后來用調(diào)試風壓的方法，也沒有達到預期的效果。經(jīng)幾次改進，現(xiàn)噴煤管口徑為220毫米，導管長度150毫米，拔梢長度200毫米，斜角4度多，一次風壓穩(wěn)定在200～240毫米水柱，保持了較合理的火焰形狀和黑火頭長度。
三、完善監(jiān)測控制設(shè)施
(一)主要運行參數(shù)的同步監(jiān)測控制
過去窯體回轉(zhuǎn)速度、生料喂入量、煤粉噴入量主要運行參數(shù)完全是憑經(jīng)驗單機進行操作的，難以做到準確的、協(xié)調(diào)的配合，后來安裝了同步監(jiān)測控制顯示裝置。
(二)一次風的監(jiān)測控制
為了減少窯內(nèi)熱損失，加快煤粉燃燒速度，增加火焰溫度，一是把用于煤磨機熱風爐的熱風直接作為一次風使用；同時用調(diào)整風機旁路冷風量的大小來控制一次風溫為100～120℃，保證煤粉不致爆燃；二是在一次熱風管上安裝了電動執(zhí)行器和風閥開度顯示裝置。
(三)二次風的監(jiān)測控制
在較長的時間內(nèi)，引風機開度僅為30%左右，窯內(nèi)出現(xiàn)正壓操作。致使煤粒還沒有完全燃燒就沉降到物料上，在缺氧的條件下，繼續(xù)燃燒，形成了較多的還原料，過早的不均勻出現(xiàn)液相而導致窯皮過長；加之窯內(nèi)渾濁不清，使窯情出現(xiàn)惡性循環(huán)，后來逐步認識到，煤粒需要有一定的懸浮時間才能較完全的燃燒，經(jīng)一段時間的摸索，把引風機開度穩(wěn)定在60%左右，控制窯皮長度10～12米為佳。
(四)窯尾負壓的監(jiān)測控制
在生產(chǎn)中當引風機抽力未變時，是根據(jù)窯尾負壓的大小和變化來判斷窯內(nèi)情況的，也就是說窯尾一定要實現(xiàn)負壓操作，然而在實際運行中卻出現(xiàn)正壓。究其主要原因是冷煙室出口截面積較大，廢氣流速過小。于是，適當減少了冷煙室出口截面積，加快煙氣流速，形成了比較合理的10～15毫米水柱的負壓；并設(shè)計安裝了真空傳感裝置，把窯尾的負壓數(shù)值直接顯示在窯頭控制盤上。
(五)窯體表面溫度的監(jiān)測
為了及時而準確地掌握燒成、放熱反應帶的窯體表面溫度，保護筒體避免紅窯變形，安裝了紅外線掃描測溫裝置，使窯體溫度控制在350℃左右，超過這一溫度可自動報警，便于有效地調(diào)整控制窯溫。
四、余熱鍋爐的改進
為了有效的利用回轉(zhuǎn)窯水泥熟料煅燒所產(chǎn)生的廢氣熱量，選配了一臺蒸發(fā)量20噸/時，蒸汽壓力2.45兆帕，過熱蒸汽溫度400℃的余熱鍋爐，供汽輪發(fā)電機生產(chǎn)電力，但在以后的運行過程中出現(xiàn)了三個主要問題，并針對性地進行了改進。
1.爐墻砌筑方法的改進。爐墻內(nèi)襯耐火磚曾幾次倒塌，最大受損面積為大于30米2，造成熱損失較大和不正常的操作條件。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查分析，主要原因是外層紅磚與內(nèi)襯耐火磚之間填充5.2厘米厚的石棉粉，隔熱縫過大；且又每砌10層每隔10塊磚僅壓一塊28厘米長的耐火磚，使得兩層磚之間拉力不夠；另一方面，余熱鍋爐雖為負壓操作，但因負壓大小的變化，使爐墻經(jīng)常處在擴張與收縮的交變過程中，這就更加劇了爐墻的倒塌。后來改用37厘米長的耐火磚作壓塊，同時每砌10層壓一層，這就大大增加了爐墻的強度。
2.減溫器的改進。因減溫器的聯(lián)箱長期處在高溫狀態(tài)下運行和在4噸多過熱管的重力作用下，彎曲變形嚴重，產(chǎn)生疲勞裂紋，導致漏水，若購買新減溫器，不僅增加費用開支，更主要的是往返訂貨時間也不允許。我們對減溫器聯(lián)箱采取了大面積(230×1100厘米)挖補修理和增設(shè)了隔熱層，以使聯(lián)箱工作溫度不致超標，并加強支護，減少聯(lián)箱變形。
3.更新改進過熱管。因過熱管彎曲變形，交叉錯綜，使三臺吹灰器不能正常操作，過熱管掛灰嚴重；同時因卸灰口少，排放不及時，又造成積灰，引起煙氣流暢不通，直接影響到回轉(zhuǎn)窯煅燒制度的穩(wěn)定。后來對過熱管進行了改進，使其受熱后有伸長之余地，并增設(shè)了卸灰口，減少了積灰，提高了余熱鍋爐的熱效率。
綜上所述，近年來經(jīng)過對φ3×60米余熱發(fā)電回轉(zhuǎn)窯的綜合改造，取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果，解決了結(jié)圈問題，窯運轉(zhuǎn)率由73%提高到87%；臺時產(chǎn)量由8.23噸提高到11噸以上；熟料標號由532號提高到587號，水泥優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品率達100%；年利用余熱發(fā)電由500萬千瓦小時提高到630萬千瓦小時，噸熟料燒成標準煤耗由213千克下降到195千克。
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【作者:武俊華】