倉(cāng)前水泥廠600t/d改造成1000 t/d的成功實(shí)踐2

3 生產(chǎn)調(diào)試情況
　　雖然預(yù)分解水泥生產(chǎn)非常成熟，但設(shè)計(jì)中受到原有裝備和建筑物及投資等的限制，600t/d SP窯改造楊1000t/d NSP窯并采用低揮發(fā)份煤技術(shù)也是首次實(shí)踐，整個(gè)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與正常1000t/d設(shè)計(jì)有很大的差別，因此調(diào)試工作比正常設(shè)計(jì)的工廠遇到更多的難題，但經(jīng)過三個(gè)多月的艱苦努力，最終的結(jié)果是令人滿意的。
99年8月25日投產(chǎn)至9月初，機(jī)電設(shè)備問題基本解決。
　　9月初開始暴露工藝問題，9月20日前主要為四級(jí)筒經(jīng)常堵塞和分解爐頻繁壓死等問題，經(jīng)過對(duì)下料管的改造和在四級(jí)筒增加空氣炮等措施后基本得到解決。
　　9月下旬開始至10月底的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，投分解爐后窯內(nèi)煅燒困難，窯速“起不來”，投分解爐后幾小時(shí)內(nèi)窯頭竄生料不住被迫停窯或改為SP窯操作，實(shí)測(cè)出分解爐和入窯生料分解率低。經(jīng)過分析研究發(fā)現(xiàn)其主要原因?yàn)椋?br> ● 由于分解爐三次風(fēng)進(jìn)口截面過大，風(fēng)局部從分解爐較上部短路使三次風(fēng)提升物料能力不足造成三次風(fēng)閥門開度過大而窯尾上升煙道縮口較小，窯內(nèi)通風(fēng)不良，使窯內(nèi)煤粉不能充分燃盡，對(duì)窯尾和出分解爐的廢氣實(shí)際測(cè)定結(jié)果顯示，出分解爐過剩O2含量約8%，窯尾O2含量約2%，而分解爐提升物料能力仍不足，造成分解爐易壓床。
● 由于生料計(jì)量不準(zhǔn)造成投料量過大及溫度等儀表的不準(zhǔn)實(shí)際分解爐內(nèi)控制溫度過低，入窯物料分解率過低，造成窯頭燒不住。
● 受原有框架的影響，上升煙道和窯尾排風(fēng)管等未進(jìn)行徹底的改造，局部阻力過大，造成用風(fēng)量不足，調(diào)節(jié)余量不大。
● 低產(chǎn)量下三次風(fēng)溫度較低，低揮發(fā)份煤不易在分解爐內(nèi)充分燃盡。
經(jīng)過分析研究，針對(duì)出現(xiàn)的以上問題進(jìn)行相應(yīng)的改造，主要采取了以下措施：
● 三次風(fēng)管入分解爐風(fēng)口縮小，增強(qiáng)三次風(fēng)對(duì)物料的提升能力。同時(shí)為提高三
次風(fēng)溫度，三次風(fēng)改為從在窯門罩抽風(fēng)。
● 對(duì)上升煙道和窯尾排風(fēng)管進(jìn)行加大，降低系統(tǒng)阻力，并利用擴(kuò)大的上升煙道 
作為二步到位分解爐，進(jìn)一步擴(kuò)大煤的燃燒空間和傳熱時(shí)間，提高物料分解 
率。
● 對(duì)有關(guān)溫度儀表進(jìn)行全面標(biāo)定，校驗(yàn)和調(diào)整。對(duì)熟料進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定以校驗(yàn)生 
料計(jì)量秤。
● 其他環(huán)節(jié)采取一些輔助措施以適應(yīng)窯高產(chǎn)量下運(yùn)行，如熟料鏈斗機(jī)提速，冷 
卻機(jī)二室風(fēng)機(jī)電機(jī)加大，生料輸送能力加大。
　　11月25日至12月10日對(duì)窯系統(tǒng)進(jìn)行半個(gè)月改造，12月13日窯點(diǎn)火投料，中旬即達(dá)到正常生產(chǎn)狀態(tài)，窯產(chǎn)量在1100t/d左右運(yùn)行，并迅速實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)。由于和生料磨能力的限制，目前窯生產(chǎn)潛力仍未完全挖潛。正常生產(chǎn)時(shí)窯系統(tǒng)主要工藝操作參數(shù)如下：
回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速 3.2～3.3r/min
C1出口氣體溫度 350～360℃
C1出口氣體壓力 -6000～-6200Pa
C5出口氣體溫度 845～870℃
C5下料溫度 835～860℃
分解爐出口氣體溫度 860～880℃
窯尾煙室氣體溫 950～1050℃
高溫風(fēng)機(jī)液力耦合器開度 60～65%
增濕塔出口溫度 140～180℃
入窯物料表觀分解率 90～95%
入窯點(diǎn)三次風(fēng)溫 750～850℃
窯頭與分解爐喂煤比例 4:7

4 2000年工廠實(shí)際生產(chǎn)情況
　　1999年12月達(dá)標(biāo)后，工廠生產(chǎn)即刻進(jìn)入正常運(yùn)行，2000年目標(biāo)完成熟料30萬(wàn)噸，水泥40萬(wàn)噸。
1～8月份生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：
累計(jì)生產(chǎn)熟料20萬(wàn)噸，其中5、6、8月熟料產(chǎn)量2.9萬(wàn)噸/月。
累計(jì)生產(chǎn)水泥26.5萬(wàn)噸，8月份生產(chǎn)3.68萬(wàn)噸。
熟料強(qiáng)度穩(wěn)定在約65MPa。
噸水泥電耗平均98度/噸水泥。
熟料燒成熱耗約840kcal/kg。
窯平均運(yùn)轉(zhuǎn)率81%，高產(chǎn)月運(yùn)轉(zhuǎn)率在90%左右。
　　按1～8月份的生產(chǎn)情況分析，2000年完成熟料達(dá)產(chǎn)指標(biāo)，水泥超過年設(shè)計(jì)指標(biāo)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。而設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率有待進(jìn)一步提高。

5 工程投資和經(jīng)濟(jì)效益分析
　　工程建設(shè)總投資為3800萬(wàn)元（可研階段估算為4045萬(wàn)），其中包括了對(duì)600t/d生產(chǎn)線的填平補(bǔ)齊部分，如石灰石和煤的預(yù)均化，生料和水泥的四組分配料及時(shí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)等。按正常達(dá)產(chǎn)時(shí)，增加水泥16.6萬(wàn)噸，噸水泥投資229元（實(shí)際水泥年產(chǎn)達(dá)到40萬(wàn)噸時(shí)投資少于200元）。工程投產(chǎn)后生產(chǎn)人員并沒有增加，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高70%以上。另外全部燒低揮發(fā)份煤后，每噸煤可節(jié)約80元左右。
　　今年1～8月工廠實(shí)際每月利潤(rùn)達(dá)100萬(wàn)元以上，使企業(yè)運(yùn)行步入良性發(fā)展的軌道。

6 預(yù)分解系統(tǒng)工藝參數(shù)分析
改造后預(yù)分解系統(tǒng)規(guī)格如下：
一級(jí)筒2—φ3.2m高效型
二級(jí)筒φ4.5m低阻大渦殼型
三級(jí)筒φ4.7m低阻大渦殼型
四級(jí)筒φ4.7m低阻大渦殼型
五級(jí)筒φ5.0m低阻大渦殼型
分解爐φ3.3m流態(tài)化爐+管道爐+φ3.7m噴騰爐
C1—C2風(fēng)管φ2.25m
C2—C3風(fēng)管φ2.30m
C3—C4風(fēng)管φ2.30m
C4—C5風(fēng)管φ2.30m
新建1000t/d預(yù)分解系統(tǒng)典型規(guī)格為：
一級(jí)筒2—φ3.3m高效型
二級(jí)筒φ4.5m低阻普通型
三級(jí)筒φ4.7m低阻普通型
四級(jí)筒φ4.7m低阻普通型
五級(jí)筒φ5.0m低阻高效型
分解爐φ4.4m雙噴騰爐
C1—C2風(fēng)管φ2.50m
C2—C3風(fēng)管φ2.60m
C3—C4風(fēng)管φ2.70m
C4—C5風(fēng)管φ2.75m
　　與新建1000t/d預(yù)分解系統(tǒng)相比，由于受框架限制（600 t/d為10×10m，普通1000為11×12m），旋風(fēng)筒規(guī)格偏小，但2至5級(jí)采用大渦殼型旋風(fēng)筒后，旋風(fēng)筒總阻力與新建廠相當(dāng)。但各級(jí)風(fēng)管規(guī)格相差較大，而且風(fēng)管長(zhǎng)度也較短，因此風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速比新建1000 t/d大很多，在窯系統(tǒng)產(chǎn)量達(dá)到1100 t/d時(shí)（正常運(yùn)行產(chǎn)量），C4—C5風(fēng)管計(jì)算風(fēng)速達(dá)28.9m/s，C3—C4風(fēng)管達(dá)26.9m/s，C2—C3風(fēng)管為25.8m/s，C1—C2風(fēng)管為22.4m/s。大大高于正常設(shè)計(jì)風(fēng)速，因此出一級(jí)筒壓力一般在6000Pa以上，系統(tǒng)阻力較大主要由風(fēng)管風(fēng)速提高引起。但仍然在風(fēng)機(jī)額定壓力7500Pa范圍內(nèi)。出一級(jí)筒溫度也比一般的1000t/d略高些，可能與風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速較高，風(fēng)管較短，導(dǎo)致熱交換效率偏低有關(guān)。改造后系統(tǒng)產(chǎn)量較高，顯示出比一般1000 t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)能力大的跡象，產(chǎn)量1100 t/d以上時(shí)，主要受篦冷卻機(jī)冷卻能力的限制，窯和預(yù)分解系統(tǒng)仍顯示有潛力，。窯和分解爐燃料比在4:7至4:8之間，分解爐煤量一般在4t/h以上，而窯頭煤時(shí)僅為2t/h-2.5t/h。分析其原因主要由于分解爐和窯的規(guī)格均大于普通1000 t/d生產(chǎn)線。其中分解爐窯積在280m3，大大超過普通1000 t/d分解爐180m3的容積，窯的規(guī)格也長(zhǎng)了2米，同時(shí)也證明燒成系統(tǒng)的改造是完全成功的。

7 原料和配料的優(yōu)化
　　2000年9月前，生料配料采用石灰石、頁(yè)巖、石煤渣、硫酸渣四種配料，存在以下問題：
（1）石煤渣化學(xué)成分與頁(yè)巖接近，氧化硅含量均在70%以下，石煤渣中氧化鋁含量較低，可以起到調(diào)節(jié)生料中鋁鐵含量比例，但對(duì)硅率調(diào)節(jié)范圍很窄，硅率只能控制在2.5以下。
（2）石煤渣來源隨著環(huán)保要求不斷提高即將成為問題。
（3）石煤渣本身化學(xué)成分波動(dòng)很大，造成出磨和入窯生料成分波動(dòng)。
（4）入窯生料波動(dòng)易造成窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)球和窯尾結(jié)皮。7月份因窯結(jié)蛋等原因熟料產(chǎn)量、質(zhì)量受到較大影響。
　　解決辦法：經(jīng)過一系列研究，采用錢塘江河沙代替石煤渣，其氧化硅含量82%左右，化學(xué)萬(wàn)分很穩(wěn)定，這樣石灰石、頁(yè)巖、河沙、硫酸渣四種原料的化學(xué)成分很好滿足各種配料三率值的控制要求。硅酸率2.6以上時(shí)，熟料“吃火”，結(jié)粒明顯變細(xì)，窯內(nèi)通風(fēng)明顯改善，冷卻機(jī)冷卻效果改善，出一級(jí)筒壓力降至6000Pa以下，結(jié)球、結(jié)圈明顯減少，從根據(jù)上解決了原料的出路問題和配料的優(yōu)化和結(jié)球、結(jié)圈等問題。

8 結(jié)語(yǔ)
（1）倉(cāng)前水泥廠技改工程經(jīng)過調(diào)試、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行考驗(yàn)和不斷優(yōu)化，證明是完全成功的技改實(shí)踐，證明600 t/d SP窯生產(chǎn)線改為1000 t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)線，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益?？纱蟠筇岣邉趧?dòng)生產(chǎn)率。是600 t/d SP窯生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大規(guī)模，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的一條良好途徑。
（2）根據(jù)倉(cāng)前水泥廠技改實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般情況下6000 t/d SP窯生產(chǎn)線改為1000 t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)線投資可在4000萬(wàn)元以下（包括一些填平補(bǔ)齊子項(xiàng)），窯系統(tǒng)實(shí)際產(chǎn)量可達(dá)1100 t/d以上，停窯改造周期在二個(gè)月左右，而達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間在倉(cāng)前水泥廠的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上可大大縮短。
（3）采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，低揮發(fā)份煤完全能夠適應(yīng)預(yù)分解窯及SP窯的正常生產(chǎn)，可大大節(jié)約燃料的費(fèi)用。