首條全國產(chǎn)化1000t/d濕磨干燒線的工藝特點和調(diào)試

1 概述

浙江虎山集團江山水泥股份有限公司的前身浙江江山水泥廠是始建于1958年的濕法生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過40多年不斷的改造與擴建，至1996年已擁有6條φ3.0×88.68m的濕法回轉(zhuǎn)窯，形成了100萬t/年的生產(chǎn)能力。企業(yè)管理水平也在不斷提高，該廠一貫以產(chǎn)品質(zhì)量著稱，虎山牌水泥是浙江省唯一的國優(yōu)產(chǎn)品，在市場上享有較高的信譽。但是，由于濕法工藝的能耗高、單機產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)率較低，造成了生產(chǎn)成本高，市場競爭力不強。熟料熱耗直在1450Kcal/kg.cl左右，折合成實物煤耗為310kg/t.cl，噸熟料煤耗成本占55%左右；再則，φ3.0×88.68m臺時產(chǎn)量僅為15.8t，勞動生產(chǎn)率較低，所以產(chǎn)品的制造成本相對于新型干法窯來說至少要高50元/t，即使是比立窯企業(yè)也要高20~30元/t，因此，隨著水泥市場的競爭越來越激烈，雖然產(chǎn)品質(zhì)量好，但企業(yè)的產(chǎn)品銷售及經(jīng)濟效益都受到很大的影響，并接近虧損的邊緣。要想在劇烈的市場競爭中爭得生存與發(fā)展，其有效的途經(jīng)就是走技術(shù)改造之路。

2 技改方案的選擇

目前，濕法窯改造的主要方案一是異地新建新型干法生產(chǎn)線，二是在原地改造成濕磨干燒生產(chǎn)線。對于濕法窯如何進行技術(shù)改造，主要應(yīng)從技改方案的先進性、對原燃的要求以及投入產(chǎn)出比等幾方面考慮。

2.1技改方案的先進性分析

目前，新型干法生產(chǎn)從技術(shù)上是最先進，其次是濕磨干燒。從小規(guī)模的生產(chǎn)線相比，目前濕磨干燒1000t/d生產(chǎn)線的熱耗指標已與同規(guī)模的1000t/d新型干法生產(chǎn)線接近。同時熟料質(zhì)量與新型干法生產(chǎn)線等同。

2.2 對原料的要求

新型干法生產(chǎn)對原料的堿、氯、硫含量有一定的限制，以免在預(yù)熱器內(nèi)產(chǎn)生結(jié)皮或造成堵塞。一般要求生料中Na₂O+K₂O<1%，Cl^-<0.015%，克分子比[Mso₃/(M_K2O+0.5M_Na2O)] <1，而濕磨干燒生產(chǎn)由于其生料的濕法制備，在料漿脫水過程中可除去部份溶解于濾液中的有害成份，因此，相對于新型干法窯而言，對原料的要求相對較低。

2.3 投入產(chǎn)出比分析

濕磨干燒工藝，保留生料的濕法制備，只對燒成系統(tǒng)作改造，因此，改造的內(nèi)容少，投資省，這對于經(jīng)濟實力差，負擔重的濕法生產(chǎn)老企業(yè)而言，也是至關(guān)重要的。

從上述分析，認為如何將濕法生產(chǎn)與新型干法生產(chǎn)的優(yōu)勢充分結(jié)合，是本次濕法窯改造是否成功的關(guān)鍵。因此，我們選擇了濕磨干燒技改方案，決定拆除原3#濕法回轉(zhuǎn)窯，原地改建成1000t/d濕磨干燒生產(chǎn)線。

3 濕磨干燒生產(chǎn)線主要技術(shù)指標

建設(shè)規(guī)模：年產(chǎn)熟料30萬t。

熟料熱耗：3763 kJ/kg.cl。

熟料電耗：+15kwh/t.cl （與原濕法窯相比）。

4  原燃料化學成份及配料方案

我廠采用石灰石、硫酸渣和砂巖三組份配料，所用原燃料化學成份見表1，煤質(zhì)工業(yè)分析見表2。

生料與熟料化學成份見表3。

熟料率值和礦物組成見表4。

生產(chǎn)工藝

5.1 濕磨干燒工藝流程圖（略）

5.2 主機設(shè)備的選型見下表5

主機設(shè)備表 表5

5.2系統(tǒng)工藝特點

5.2.1生料制備： 保持原有的生料制備系統(tǒng)不變。

5.2.2料漿脫水

目前濕磨干燒的料漿脫水有真空吸濾及壓濾形式。在大量調(diào)查研究基礎(chǔ)上，并對本企業(yè)料漿進行試驗室及小型工業(yè)化試驗，最后選擇了盤式真空吸濾機。真空吸濾流程簡單、可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)和連續(xù)供料。

料漿通過二臺160m²盤式真空機（一用一備）進行真空吸濾，使含35%水份的料漿經(jīng)過脫水成含水份19～20%的濾餅，濾液回生料磨循環(huán)使用，避免外排造成環(huán)境污染。

5.2.3料餅鎖風喂料機

采用南京水泥工業(yè)設(shè)計研究院消化引進技術(shù)的餅鎖風喂料機，實現(xiàn)喂料和鎖風。與箱式喂料機相比具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、投資省的優(yōu)點，該設(shè)備是國產(chǎn)化后第一次在我廠濕磨干生產(chǎn)線上使用。

5.2.4 烘干破碎機

烘干破碎機是濕磨干燒的重要的熱工設(shè)備，一直以來，該設(shè)備都采用國外進口，如白馬山水泥廠、渠江水泥廠、廣州水泥廠、英德水泥廠等，南京水泥工業(yè)設(shè)計研究院在吸收消化的基礎(chǔ)上，開發(fā)了國產(chǎn)化第一臺PHC2.8×1.75烘干破碎機，并在我廠第一次使用，其主要的特點為運行平穩(wěn)，熱效率高、系統(tǒng)阻力低。

5.2.5 預(yù)熱器和分解爐

預(yù)熱器系統(tǒng)：采用大蝸殼、短柱體、低阻力、高效率的RF3/1000預(yù)熱器，設(shè)計中采用了傾斜弧型繞流分散布料裝置，以強化系統(tǒng)的熱交換能力，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理緊湊，投資省。

分解爐：噴騰在線管道分解爐，該爐型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適應(yīng)能力較寬，開始投料生產(chǎn)時，實現(xiàn)從SP狀態(tài)快速過渡到NSP狀態(tài)。

5.2.6熟料冷卻：采用LBT24135水平推動式篦式冷卻機。

5.2.7 煤粉計量和燃燒系統(tǒng)

煤粉計量給料系統(tǒng)是生產(chǎn)線穩(wěn)定的關(guān)鍵，國內(nèi)一般采用進口設(shè)備或引進技術(shù)國內(nèi)生產(chǎn)的計量秤來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。我廠首次采用國產(chǎn)粉體定量給料系統(tǒng)，該系統(tǒng)由煤粉喂料機、SPF粉體定量喂料流量計、噴射泵、羅茨風機組成。

燃燒系統(tǒng)：采用國內(nèi)生產(chǎn)的三通道煤粉燃燒器，適應(yīng)煤粉波動，強化燃燒。

5.2.8 廢氣處理：

窯頭廢氣采用51m²電收塵器處理后排放。

窯尾廢氣采用88m²電收塵器處理后排放，窯灰經(jīng)輸送喂入烘干破碎機。

6 點火試生產(chǎn)

我廠濕磨干燒技改工程于1999年6月27日原3＃濕法窯正式停產(chǎn)改造，在項目建設(shè)過程中，緊緊圍繞“控制質(zhì)量、縮短工期、降低投資、盡快實現(xiàn)達標達產(chǎn)”，歷時6個月的建設(shè)，于1999年12月28日點火烘窯，經(jīng)過3個月的調(diào)試試生產(chǎn)，各主機設(shè)備運行正常，工藝參數(shù)合理。2000年4月20~23日，熟料日產(chǎn)量分別達到1141t、1095t和1052t，熟料R28>62MPa順利實現(xiàn)達標。2000年7~12月共生產(chǎn)熟料14.5萬t，平均臺時產(chǎn)量42t/h，2001年1~9月共生產(chǎn)熟料25.44萬t，平均臺時產(chǎn)量43t/h，實現(xiàn)達產(chǎn)任務(wù)。

在試產(chǎn)生過程中，在設(shè)備和工藝方面出現(xiàn)過一些問題，尤其是經(jīng)國產(chǎn)化后第一次使用的設(shè)備，經(jīng)多方努力先后得以解決，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要出現(xiàn)的問題和解決辦法：

6.1 設(shè)備問題及解決措施

6.1.1烘干破碎機傳動皮帶經(jīng)常性燒毀

在試生產(chǎn)期間，烘干破碎機的傳動皮帶出現(xiàn)經(jīng)常性燒毀，最短使用時間僅兩天，嚴重影響了正常生產(chǎn)，主要原因是系統(tǒng)來料不穩(wěn)和操作參數(shù)不合理，通過對該設(shè)備進行電機電流和轉(zhuǎn)速雙保護，調(diào)整工藝參數(shù)后杜絕了傳動皮帶燒毀的現(xiàn)象。

6.1.2 煤粉計量喂料不穩(wěn)

    由于本技改工程采用的是國內(nèi)消化吸收開發(fā)第一次投入實際生產(chǎn)使用轉(zhuǎn)子秤，在度生產(chǎn)期間，分解爐煤粉計量喂料的不穩(wěn)定，主要原因是煤粉水份偏大（一般在2.5%，最大達到3.5%）和鎖風分格鎖風效果差，通過對上述原因的解決，較好的解決了出現(xiàn)的問題。

6.1.2 料餅鎖風喂料機故障

由于該設(shè)備是國內(nèi)消化引進技術(shù)開發(fā)第一次投入實際生產(chǎn)使用，因此在試生產(chǎn)期間傳動系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成系統(tǒng)停機，通過對傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進，該設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。

6.2 工藝問題及解決措施

6.2.1 窯內(nèi)結(jié)圈和結(jié)球

在試生產(chǎn)期間，窯內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈和結(jié)球，經(jīng)分析主要原因是熟料的飽和比、硅酸率偏低，窯速控制偏低，通過調(diào)整熟料的飽和比、硅酸率和提高窯速，取得了較好的效果。

6.2.2 窯尾結(jié)皮和預(yù)熱器堵塞

在剛開始投料生產(chǎn)時，窯尾經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)皮，預(yù)熱器系統(tǒng)的C₃筒經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，經(jīng)分析主要原因是窯內(nèi)用風和三次風不平衡、煤粉水份大分解爐喂煤波動、操作參數(shù)不合理造成的熱力結(jié)皮和堵塞，因此，通過調(diào)整操作參數(shù)取得了較好的效果。

7 技改效果

該技改項目總投資3800余萬元。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，最高運轉(zhuǎn)率達到91%，年平均各項指標均已達到設(shè)計要求。

8 結(jié)束語

8.1 濕磨干燒技術(shù)結(jié)合了濕法生產(chǎn)和新型干法生產(chǎn)的優(yōu)點：原料適應(yīng)性強，投資省，能耗相對較低，對于原料礦點多，成份波動大、負擔較重量、經(jīng)濟實力差的濕法生產(chǎn)企業(yè)是一條有效的技改之路。

8.2 對于濕法生產(chǎn)企業(yè)，在進行技改時，一方面要注重對系統(tǒng)操作人員的培訓，另一方面切不能忽視對巡檢人員的培訓，提高巡檢人員的技術(shù)水平也是系統(tǒng)穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵。

8.3 濕磨干燒生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)的操作思想與新型干法窯一致，操作人員要正確理解“高度集中、反映快捷、減少事故、穩(wěn)妥積極、快速過渡、簿料快燒”等一系列的操作觀念,

三班操作人員的操作思想要統(tǒng)一，要做到“生料成份、生料喂料量、燃料成份、喂煤量、設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定”，即“五穩(wěn)保一穩(wěn)”；操作上要注意“風、煤、料、窯速“的穩(wěn)定，努力使系統(tǒng)熱工穩(wěn)定為目的，力求達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、安全文明生產(chǎn)。