五級旋風預熱器窯提產(chǎn)改造技術實踐

1、廣東建材2007年第11期表1序號設備名稱、型號、規(guī)格技術性能1風掃式煤磨:2.2×4.4m產(chǎn)量:79t/h電機功率:250KW2單筒冷卻機:3.2×36m轉速:0-4.17r/min電機:JZII-92-4100KW3回轉窯:3.2×52m最高轉速:3.0r/min電機:125KW4預熱器:C1:1-3200mmC2、C3:1-4110mmC4、C5:1-4110mmC1無耐火材料5高溫風機:W62921.5風量:130000m3/h 風壓:7353Pa電機功率:450KW6窯尾電收塵器:BS780處理風量:160000m3/h 過濾面積:7000m27鍋爐引風

2、機:Y47318D 風量:141200m3/h 風壓:703Pa電機功率:75KW8喂煤:調速雙管喂料機加沖板流量計9喂料:調速雙管喂料機加沖板流量計五級旋風預熱器回轉窯水泥生產(chǎn)技術在上世紀九十年代曾為我國水泥工業(yè)技術進步做出了重要貢獻。其代表為300t/d“邗江”型窯和600t/d“寶山”型窯,由于其適應了當時的客觀條件,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)技術與裝備的高速發(fā)展,單純旋風預熱技術已明顯落后,主要是不帶分解爐、生產(chǎn)規(guī)模小、單位產(chǎn)品能耗高,難以適應激烈競爭的水泥市場。為了使這類水泥生產(chǎn)線擴大生產(chǎn)能力、降低單位能耗,用高效能的預分解

3、技術對其進行技術改造十分必要。武漢理工大學針對性地研究開發(fā)了以多級分解爐為核心的全套改造技術,并已成功完成國內多條該類水泥生產(chǎn)線的燒成系統(tǒng)提產(chǎn)技術改造。本文就近期完成的湖北荊工水泥股份有限公司600t/d五級旋風預熱器窯生產(chǎn)線提產(chǎn)技術改造工程相關情況進行簡要介紹。湖北荊工水泥股份有限公司的3.2×50m帶五級旋風預熱器回轉窯生產(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,決定進行窯系統(tǒng)的提產(chǎn)技術改造,經(jīng)多方調研比較后選用武漢理工大學的多級分解爐改造技術,由武漢理工大學承擔本工程設計及技術服務工作。利用燒成系統(tǒng)的大修時間于2007年3月1日停窯實施技改。2007年4月

4、10日完成設備安裝并點火投料,至2007年5月回轉窯系統(tǒng)產(chǎn)量達到900t/d。該項目總投資約700萬元(其中用于設備大修費用約200萬元,項目的成功實施使企業(yè)取得良好的經(jīng)濟效益,增強了企業(yè)的市場競爭力?，F(xiàn)對該項目技術改造情況介紹如下。1原燒成系統(tǒng)基本情況原燒成系統(tǒng)主機設備情況(見表1。2技術改造指標據(jù)工廠的具體情況雙方商定的提產(chǎn)改造設計指標為:產(chǎn)量:設計指標900t/d。質量:熟料平均28天強度52.5MPa。熟料熱耗:3760KJ/kg熟料。冷卻熟料溫度:200;三次風溫度:850。窯、爐燃燒比例:40:60。設計熟料率值:KH=0.89±0.01;n=2.6±0.1;

5、p=1.6±0.1。3技術改造內容武漢理工大學根據(jù)提產(chǎn)改造設計指標,針對該燒成系統(tǒng)存在的主要問題,經(jīng)過系統(tǒng)熱平衡工程計算后,決定以增設多級分解爐為核心,對該燒成系統(tǒng)進行技術改造。主要技改內容包括。3.1窯頭現(xiàn)有煤粉倉開側倉并在倉底增設轉子秤計量系統(tǒng)一套用于分解爐喂煤。利用原有3.2×36m單筒冷卻機截短,窯頭加一臺復合篦冷機形成組合式熟料冷卻系統(tǒng)。3.2生料入窯及計量系統(tǒng)五級旋風預熱器窯提產(chǎn)改造技術實踐李福洲陳袁魁閆羽(武漢理工大學硅酸鹽材料教育部重點實驗室馬懷義滕檳(湖北荊工水泥股份有限公司技術交流論文專輯72-廣東建材2007年第11期增設GTD315高效斗式提升機一臺

6、。入預熱器前設置高溫電動鎖風門。3.3預熱器、分解爐系統(tǒng)新增多級分解爐2.4m一套。新增混合室一套。上升煙道加縮口及調節(jié)板,縮口尺寸800×800mm。上升煙道改為圓形混合室。C5旋風筒更換上部殼體、內筒擴大至2100mm、出風管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴大。C4旋風筒本體保持不動、內筒擴大至2100mm、出風管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴大。C3旋風筒本體保持不動、內筒擴大至1900mm、出風管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴大。C2旋風筒本體保持不動、內筒擴大至1900mm、出風管據(jù)現(xiàn)場尺寸擴大。C1新增一個同規(guī)格旋風筒,主要為了節(jié)省投資。各級旋風筒下料點改為新型撒料箱。3.4窯尾廢氣處理增濕塔改造布風板形式。窯尾鍋爐引風機更換

7、電機,提高轉速,風量: 190000m3/h;風壓:1200Pa。高溫風機更換葉輪、電機,工作溫度250;風量:170000m3/h;風壓:7500Pa。增加部分測溫、測壓點,需增加部分儀表。3.5窯中回轉窯轉速提高到3.84.0r/min(更換齒輪;窯頭窯尾密封維修;新增1.5m三次風管一套。4技術改造后系統(tǒng)運行情況湖北荊工水泥股份有限公司利用該生產(chǎn)線大修時間,在做好各種準備的條件下,停產(chǎn)45天就完成全部改造內容并點火投料。整個工程投資700萬元(其中用于設備大修約200萬元。4.1生產(chǎn)調試中的存在問題該生產(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)驗不足;二是五級翻板閥耐火材料脫落導

8、致窯尾煙氣通過下料管直接竄入五級筒,嚴重影響分解爐用風量造成壓床。由于C4、C3、C2旋風筒在技改中未進行改造,預熱器系統(tǒng)換熱時間較短,造成C1旋風筒出口溫度及預熱器系統(tǒng)阻力較高。該預熱器、分解爐系統(tǒng)投料時采用直接投爐方式,縮短了投料到正常運轉的時間,值得今后在該類系統(tǒng)調試中借鑒。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、熟料化學分析結果對比詳(見表34.4熟料產(chǎn)、質量(見表44.5技改前、后燃煤質量(見表55結論諸多實例證明,早期預熱器窯由于受到當時技術水表2項目運行參數(shù)項目運行控制參數(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(t/h4.

9、42.4C5出口溫度(840830分解爐喂煤量(t/h/4.1C5出口壓力(Pa18752230窯速(r/min2.73.8三次風溫度(/870窯尾溫度(980050C5下料管溫度(736890窯頭壓力(Pa-50-50C1出口負壓(Pa45007000窯尾負壓(Pa220100C1出口溫度(360355表3名稱Loss SiO2AI2O3Fe2O3CaO MgO生料技改前35.9412.962.662.2844.430.72技改后36.3812.02.552.2745.130.60熟料技改前0.4822.485.103.3266.530.93技改后0.3622.245.192.9966.90

10、0.62表4名稱熟料產(chǎn)量(t/h熟料熱耗(KJ/kg.cl抗壓強度MPa表觀分解率%3d28d技改前25.6389029.255.647.6技改后38.7367530.158.992.3表5名稱灰份%揮發(fā)份%固定碳%發(fā)熱量Kcal/kg 技改前27.2724.2247.565428技改后31.5522.9744.945239技術交流論文專輯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。在對原生產(chǎn)線進行認真分析及工程測試的基礎上,找出關鍵問題所在;并采用現(xiàn)代新型干法預分解技術對其進行針對性地技術改造必將取得良好的技術經(jīng)濟效果。武漢理工大學的多級分解爐技術恰當?shù)丶瘻u旋、噴

11、騰、流態(tài)化等幾種效應于一體,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進入爐下部,伴隨著燃料的燃燒形成了強烈的流態(tài)化換熱效應。該爐在分解爐的中上部引入噴騰效應,優(yōu)化了分解爐內的三維流場。在帶紊流裝置的換熱管路中大大提高了物料在爐內的滯留時間,使氣固兩相換熱效率有效提高,入窯生料表觀分解率達到92%以上。以多級分解爐為核心的系統(tǒng)工程技術用于中小型預熱器窯的提產(chǎn)技術改造無疑是一條投資省、停產(chǎn)時間短、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#窯是一條以引進丹麥史密斯公司技術設備為主的2000t/d 新型干法生產(chǎn)線,窯規(guī)格3.95×56m。8

12、8年8月點火試生產(chǎn),在2001年4月又進行了改燃無煙煤的技術改造,至2005年前狀況一直比較好。但在2005年3月到2006年3月這段時間內,過渡帶襯磚經(jīng)常出現(xiàn)掉磚紅窯,襯磚平均使用壽命平均只有約4個月,嚴重偏短,不僅使襯磚消耗成倍增加,浪費資源,而且還大大地降低了大窯的運轉率,減少了熟料的產(chǎn)質量。為此,廠部技術人員對此進行了技術攻關,針對過滯帶襯磚的要求及損壞原因,在襯磚的質量、施工、正確使用和工藝設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個月以上,取得了可喜的成績。在此,對如何延長回轉窯過渡帶的襯磚使用壽命有了一些粗淺的體會,在此給大家作一簡

13、單介紹。1過渡帶對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(進料方向的一段。我廠的該帶位置為窯內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。由于該帶窯皮時掛時脫,沒有穩(wěn)定的窯皮保護,溫度變化頻繁,筒體溫度較高,化學侵蝕也比較嚴重,因此要求襯磚能夠承受高溫沖擊,有較高的熱態(tài)抗折強度和較小的彈性模量,具有較好的抗化學侵蝕性能、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。

14、2過渡帶襯磚損壞的原因2.1窯筒體變形嚴重我廠5#窯已運轉了二十多年,設備老化,過渡帶筒體變形嚴重,導致襯磚與筒體不能緊密接觸,應力集中,易造成襯磚使用一段時間后傾斜、龜裂、和脫落,壽命大幅度縮短。在2006年3月11日,我廠技術人員對窯筒體中心線,輪帶與窯筒體間隙進行測量。發(fā)現(xiàn)窯筒體中心線在2#輪帶處相對于1#和3#輪帶處下偏了8.5mm,標準值只允許偏差<4mm;輪帶與窯筒體間隙:在1#、2#、3#輪帶處兩側分別為5.09mm 和5.0mm、6.24mm 和7.23mm、6.92mm 和7.0mm,標準值為03mm。以上數(shù)據(jù)說明筒體變形嚴重。2.2過渡帶溫度高窯燃無煙煤后,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,由于在這個溫度下作業(yè)時間長,又無穩(wěn)定