水泥機(jī)立窯改成石灰窯的可行性及技術(shù)措施

0 前言
隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及環(huán)境保護(hù)力度不斷加大，一些緊靠城市或資源缺乏、虧損嚴(yán)重的水泥機(jī)立窯生產(chǎn)企業(yè)相繼改成粉磨站或停產(chǎn)、停窯。筆者認(rèn)為，在資源條件、銷售環(huán)境、環(huán)保要求，工藝裝備滿足一定要求的前提下，將因停產(chǎn)、停窯而閑置的機(jī)立窯改造成石灰窯生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石灰，不僅可有效利用閑置設(shè)備，還可為工廠開辟新的產(chǎn)品領(lǐng)域，消化剩余勞動(dòng)力。本文結(jié)合Φ3.0m水泥機(jī)立窯改成石灰窯的實(shí)例，對(duì)機(jī)立窯改石灰窯的可行性進(jìn)行論述，并提出相應(yīng)的技改措施。
1 水泥機(jī)立窯改石灰窯的可行性
水泥機(jī)立窯與石灰窯比，盡管有許多相同之處，但由于所采用的原、燃料不同及對(duì)產(chǎn)品的要求不同，因而其煅燒工藝(主要包括加料、卸料方式和送風(fēng)方式)及原有窯體結(jié)構(gòu)要求等均有較大差別。下面分別進(jìn)行討論。
(1)加料方式。水泥機(jī)立窯的上料設(shè)備為入窯提升機(jī)，它僅能輸送粉狀或粒狀物料，不能輸送燒制石灰的粒度為100mm～300mm的塊狀物料，因此水泥機(jī)立窯原入窯提升機(jī)無利用價(jià)值。但可將機(jī)立窯房的吊裝孔和頂部檢修電動(dòng)葫蘆改裝成適合輸送塊狀石灰石的垂直料車，為了保證布料均勻，且使大塊料布在中心，中小料塊混合布在邊緣，從而使整個(gè)截面“上火”一致，還應(yīng)配備相應(yīng)的布料設(shè)備。一般常用的有回轉(zhuǎn)蝸殼式布料器、多級(jí)料鐘布料器等。水泥機(jī)立窯原有的蝸輪蝸桿回轉(zhuǎn)布料器不能滿足這一要求，需適當(dāng)配套。
(2)窯體。水泥機(jī)立窯窯體具有較完備的耐火、耐磨和保溫設(shè)施。無論是自然通風(fēng)還是機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)性能均較為優(yōu)越，且窯罩密閉程度較好，收塵設(shè)施齊全，完全具備強(qiáng)化煅燒石灰的各項(xiàng)條件。但水泥機(jī)立窯長徑比僅為3～4，較同直徑的直筒式長徑比為5～6的機(jī)械化石灰窯小，且水泥機(jī)立窯上有1.5m左右的喇叭口，邊風(fēng)容易過盛，窯壁效應(yīng)有所增加，如操作不當(dāng)，則會(huì)造成窯產(chǎn)量低、熱耗較高的現(xiàn)象。
(3)卸料方式。機(jī)械化石灰窯的出料設(shè)備由出料機(jī)、出料密封設(shè)備及投料機(jī)構(gòu)等部分組成，常用的有螺錐出料機(jī)、圓盤出料機(jī)、輥式出料機(jī)等。而塔式機(jī)立窯的塔篦子及γ射線料封完全能滿足石灰卸料、密封及通風(fēng)要求，唯塔篦出料粒度較小，需稍加處理。
(4)送風(fēng)方式。水泥機(jī)立窯一般采用羅茨風(fēng)機(jī)送風(fēng)，而石灰立窯由于料層阻力小(10kPa以下)， 透氣性好，因此原機(jī)立窯所配羅茨風(fēng)機(jī)不能使用，通常采用8-18或9-27型高壓離心通風(fēng)機(jī)送風(fēng)即可。但原風(fēng)管仍可繼續(xù)使用。
綜合以上分析，筆者認(rèn)為水泥機(jī)立窯經(jīng)過適當(dāng)改造，完全可以滿足石灰煅燒工藝要求，將水泥機(jī)立窯改造成石灰窯，煅燒優(yōu)質(zhì)石灰是可行的。
2 改造措施
(1)調(diào)整加料方式。在機(jī)立窯窯房吊裝孔周邊安裝一套吊裝槽鋼支架，在±0.00平面上挖掘一個(gè)可放置裝填量為2.5t料斗的地坑，料斗上口與地面相平，并在料斗向窯一側(cè)設(shè)一活門。上料時(shí)，用人工板車將石灰石和煤裝入料斗，再由安裝在頂部承載力為5t的電動(dòng)葫蘆垂直提升至成球盤平面以上，人工打開活門，石灰石沿槽滑向機(jī)立窯窯罩頂部側(cè)面，為盡可能避免料塊的偏析，在窯罩內(nèi)需設(shè)置簡易固定式料鐘布料器，通過料槽的料塊先進(jìn)入窯中受料斗，在這里物料改變方向并垂直落入料鐘上布料，受料斗和料鐘均焊接在窯罩上。為使布料更均勻，可在受料斗上及料鐘下設(shè)置擋板或反射板。
(2)改變卸料間隙。塔式機(jī)立窯底部為一由調(diào)速傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的偏心塔篦，上面均布通風(fēng)孔和破碎齒，塔篦與筒體襯板間有一定的間隙，塔篦的作用一是對(duì)熟料進(jìn)行破碎，二是使破碎后的熟料通過間隙落入料封管內(nèi)卸出。但成品石灰須保持一定的塊度，不需破碎，故在改造中我們對(duì)塔篦進(jìn)行了處理，去掉破碎齒，并適當(dāng)擴(kuò)大塔篦與襯板間的間隙。此外，考慮到改造后先采用自然通風(fēng)燒制石灰，故在窯底平臺(tái)上用廢鋼板制成兩個(gè)料箱，此料箱既可貯存一定量的石灰，又可直接將石灰裝車運(yùn)走。卸料時(shí)只需將窯底密封下料管褪下，轉(zhuǎn)動(dòng)塔篦，即可將石灰卸入料箱。出窯石灰還可通過料車提升至窯頂，落入一設(shè)有翻板式褲衩管的滑槽，石灰通過其中一個(gè)下料管直接滑入窯房鄰近的熟料庫內(nèi)儲(chǔ)存。
(3)更換機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。 將羅茨風(fēng)機(jī)消聲器出口風(fēng)管斷開，外接一收塵風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)安裝在窯底傳動(dòng)平臺(tái)與羅茨風(fēng)機(jī)機(jī)房之間?？紤]該窯機(jī)械通風(fēng)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)50t/d，風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇在4000m³/h～5000m³/h之間，風(fēng)壓在5kPa～6kPa之間。在采用自然通風(fēng)時(shí)風(fēng)機(jī)脫開，當(dāng)采用機(jī)械通風(fēng)時(shí)，與窯底密封下料管同時(shí)接上。
3 點(diǎn)火操作及實(shí)施效果
3.1 點(diǎn)火及正常煅燒
改造結(jié)束后，我們于1998年7月16日采用自然通風(fēng)燒制石灰。首先在塔篦上覆蓋一層焦渣作墊層，相繼加入刨花、軟柴及部分硬柴，澆上柴油，將點(diǎn)燃的油棉絲自窯頂投下點(diǎn)火。待木柴著火燃燒后，逐步添加樹樁，鋪設(shè)塊煤層及短柴緩沖層，最后按一定配比分層上料。初始配煤量較大，逐次減少至正常配熱5016kJ/kg以下，在保證通風(fēng)、底火層均勻的前提下，第5天即可轉(zhuǎn)動(dòng)塔篦，間歇下料，直至正常出灰。正常操作時(shí)，考慮到機(jī)立窯喇叭口邊風(fēng)過盛、不攏火的特點(diǎn)，實(shí)行暗火操作。加料時(shí)盡量多壓邊火，疏通中部。加煤采用料車配煤與窯邊人工撒煤相結(jié)合的方法，在窯中心部位少布些，靠窯邊基本不布，將邊風(fēng)擠向中間，使整個(gè)料面均勻上火煅燒。窯工可根據(jù)窯面和落窯情況以及出窯石灰質(zhì)量來控制卸料深度、出料次數(shù)和時(shí)間。初期間歇卸料，待掌握規(guī)律后逐步過渡到慢速連續(xù)卸料。
3.2 實(shí)施效果
經(jīng)過幾天的調(diào)試，生產(chǎn)逐步趨于穩(wěn)定正常。每日實(shí)行兩班制，每班僅用4人，石灰產(chǎn)量均在26t/d以上，單位石灰電耗在1.3kWh/t以下，實(shí)物煤耗在180kg/t左右，石灰質(zhì)量較好， 取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，并為下一步采用機(jī)械通風(fēng)燒制石灰奠定了基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
(1)綜合利用已閑置的水泥機(jī)立窯燒制優(yōu)質(zhì)石灰是可行的。只要對(duì)其稍加改造即可使其在自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)狀態(tài)下燒制石灰。
(2)針對(duì)水泥機(jī)立窯的特點(diǎn)，燒制石灰必須實(shí)行暗火操作。尤其是在加料和出料操作上要采取重點(diǎn)壓邊，逼風(fēng)趨中，出料盡可能保持連續(xù)、均勻，切實(shí)穩(wěn)定窯的熱工制度，保持窯的正常煅燒，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低消耗。