大石水泥公司#3窯的改造

１ 概述

大石股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱ＴＣＢ）的前身是大石水泥公司，始建于１９６２年。公司位于馬來(lái)西亞Ｐｅｒａｋ，Ｉｐｏｈ的大石工業(yè)區(qū)，是一個(gè)私營(yíng)股份有限公司目前已在馬來(lái)西亞證券市場(chǎng)（ＫＬＳＥ）上市。

自１９６４年７月公司首臺(tái)半干法窯投入商業(yè)運(yùn)行以來(lái)，ＴＣＢ已進(jìn)行了多項(xiàng)改擴(kuò)建工程，以擴(kuò)大生產(chǎn)能力，改進(jìn)工藝技術(shù)，提高經(jīng)濟(jì)效率和生產(chǎn)率。１９９３年，ＴＣＢ成功地完成了第４期改擴(kuò)建，將總生產(chǎn)能力提高到１５０萬(wàn)ｔａ。從那時(shí)起ＴＣＢ的３條生產(chǎn)線，即＃１窯、＃３窯和改造后的＃２窯（以下簡(jiǎn)稱＃４窯）同時(shí)生產(chǎn)。

１９９６年８月ＴＣＢ開(kāi)始對(duì)＃３窯生產(chǎn)線進(jìn)行改造，增加窯系統(tǒng)的上游和下游設(shè)施，將生產(chǎn)能力由２１００ｔｄ提高到５５００ｔｄ，從而將全廠熟料和水泥總生產(chǎn)能力分別提高到２５０萬(wàn)ｔ和３００萬(wàn)ｔ。由于金融危機(jī)，該改造工程被迫推遲，改造后的新線直到２０００年才調(diào)試。本文就＃３窯生產(chǎn)線的改造工作作一簡(jiǎn)要敘述。

２ 改造方案
此項(xiàng)目的改造目標(biāo)、范圍和內(nèi)容如下：
　　

（１） 改造目標(biāo)。將窯生產(chǎn)能力從２１００t/d提高到５５００t/d。
　　

（２） 改造范圍。采用原料預(yù)均化庫(kù)及最新的配料系統(tǒng)改善生料質(zhì)量均一性，以提高熟料質(zhì)量；提高過(guò)程控制自動(dòng)化水平，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；進(jìn)行環(huán)保配套改造，以最大限度地保護(hù)環(huán)境。
　　

（3） 改造內(nèi)容。給現(xiàn)有原料配料系統(tǒng)重新建立模型、增加石灰石處理設(shè)備、增加生料粉磨系統(tǒng)、改造回轉(zhuǎn)窯、增加１套煤粉制備系統(tǒng)和１臺(tái)水泥磨。
　　

１９９６年，公司就工藝、設(shè)備的工程設(shè)計(jì)及主機(jī)設(shè)備與部件的供貨向伯力鳩斯公司和Ｆ．Ｌ．Ｓ公司進(jìn)行了招標(biāo)；同時(shí)決定相當(dāng)部分設(shè)備在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)。招標(biāo)最終確定：由伯力鳩斯公司負(fù)責(zé)＃３窯的改造，并提供石灰石處理設(shè)施及１臺(tái)用于生料制備的立磨及中控系統(tǒng)；由ＦＬＳ提供原料配料中的粘土和鐵礦石的處理設(shè)施，并提供１臺(tái)煤磨和１臺(tái)水泥磨。

２．１ 原料配料系統(tǒng)

　　

（１）生料制備流程。＃３窯生料制備采用石灰石、粘土和鐵礦石三組份配料生產(chǎn)。原粘土和鐵礦石共用１臺(tái)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)分別進(jìn)行預(yù)烘干后儲(chǔ)存于各自的儲(chǔ)庫(kù)，然后與石灰石分別計(jì)量后一起喂入ＬＭ３２－４萊歇磨（１７６ｔｈ）粉磨。原料配料由ＰＯＬＡＢ系統(tǒng)完成。
　　

本次改造中，為簡(jiǎn)化工藝，先將３種生產(chǎn)原料預(yù)配后的混合料直接喂入萊歇磨粉磨，后經(jīng)單獨(dú)的配料系統(tǒng)計(jì)量配料后進(jìn)入新增的伯力鳩斯立磨（產(chǎn)量２３５ｔｈ）粉磨成生料成品。為滿足改造后這一工藝流程的要求，對(duì)原ＰＯＬＡＢ配料系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，并增加了１臺(tái)Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｘ射線頻譜儀——Ｃｕｂｉｘ ＸＲＦ。
　　

（２）由Ｆ．Ｌ．Ｓ公司提供一座機(jī)械化原料聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù)。該庫(kù)配備了２座料倉(cāng)，接受自卸卡車卸下的粘土及鐵礦石；倉(cāng)下各裝有１臺(tái)帶變速傳動(dòng)的裙板喂料機(jī)（ＦＬＳ１６００×５．０），單機(jī)最大卸料速度為２００ｍ３ｈ。另外，還配備了２臺(tái)ＭＭＤ５００破碎機(jī)，將含有硅石等塊狀硬物料的粘土及鐵礦石的粒度降至＜２０ｍｍ的占９０％ 最大粒徑：７２ｍｍ。其它還有一系列皮帶輸送機(jī)；一座帶２臺(tái)堆料機(jī)和１臺(tái)取料機(jī)的長(zhǎng)方形預(yù)均化庫(kù)及４套Ｃｅｎｔｒｅｘ喂料機(jī)（Ｌｕｉｓｅ Ｆｏｅｒｄｅｒｔｅｃｈｎｉｋ 通過(guò)ＦＬＳ供貨），用于ＰＯＬＡＢ系統(tǒng)的粘土和鐵礦石計(jì)量。粘土、鐵礦石破碎及儲(chǔ)存系統(tǒng)流程見(jiàn)圖１。

２．２ 石灰石制備系統(tǒng)

　　石灰石制備系統(tǒng)見(jiàn)圖２。有關(guān)設(shè)備是克虜伯輸送技術(shù)公司通過(guò)克虜伯－伯力鳩斯提供的。來(lái)自ＴＣＢ自備礦山及外購(gòu)石灰石由凈載重量為２０ｔ～５０ｔ的自卸汽車送入破碎機(jī)喂料倉(cāng)。采用額定能力為９５０ｔｈ的ＰＢ２２０２５０型單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，將最大粒度達(dá)１５００ｍｍ的石灰石破碎至＜７５ｍｍ占９０％及＜１００ｍｍ占１０％，以滿足直接喂入新增立磨和原萊歇磨的要求。新增１臺(tái)ＳＲＫ３８０６－２０００振動(dòng)喂料機(jī)，用于粘土分離。
　　

ＭｇＯ含量低的石灰石破碎后直接輸送到圓形均化庫(kù)。主要來(lái)自ＴＣＢ自備礦山的ＭｇＯ含量高的石灰石，破碎后被送入１座圓形儲(chǔ)庫(kù)，該庫(kù)下裝有帶變速傳動(dòng)的裙板喂料機(jī)，用于少量取料。
　　

主皮帶機(jī)及堆料機(jī)設(shè)計(jì)能力達(dá)１２００ｔｈ。圓形石灰石預(yù)均化庫(kù)可儲(chǔ)存２９０００ｔ石灰石。
石灰石用１臺(tái)４５０ｔｈ取料機(jī)取出，并通過(guò) ２５０ｍｍ×４２０ｍ管道輸送機(jī)分別送入與萊歇磨、新增立磨及技改后與＃２窯生料磨相聯(lián)的３座石灰石庫(kù)。

２．３ 立磨生料制備系統(tǒng)

　　

立磨為伯力鳩斯帶內(nèi)置式調(diào)速高效動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的ＳＥＰＯＬ－３４５－ＲＭＲＳ的ＲＭ４３２１３４５立磨。設(shè)計(jì)能力：生料水分＜１％、細(xì)度（９０μ篩余）＜１５％時(shí)為
２３５ｔｈ。磨盤(pán)直徑４．３ｍ，２對(duì)輥?zhàn)又睆舰h２．２ｍ，驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率１８５０ｋＷ。為節(jié)約能量，裝有１臺(tái)外部循環(huán)斗式提升機(jī)，循環(huán)負(fù)荷２００％。
　　

該立磨是為＃４窯配套的，所需熱氣體由＃４窯提供。磨機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量為１０５ｍ３ｓ，電機(jī)額定功率為１２００ｋＷ，與一組高效低壓損旋風(fēng)筒組成閉路系統(tǒng)。收下來(lái)的產(chǎn)品送到２座經(jīng)過(guò)改造的ＭＦ庫(kù)（圖３）。廢氣通過(guò)＃４窯電除塵器排放。
　　

生料產(chǎn)品可以送到＃１窯和＃４窯的儲(chǔ)庫(kù)或新增的１座連續(xù)均化庫(kù)。新庫(kù)與改造后的＃３窯儲(chǔ)庫(kù)及新窯喂料系統(tǒng)相連。
　　

系統(tǒng)改造后，原萊歇磨與新的混合原料喂料系統(tǒng)相連，烘干粉磨用熱氣體通過(guò)新的＃３窯排風(fēng)機(jī)繼續(xù)從＃３窯抽取。生料送入原間歇式均化庫(kù)和儲(chǔ)庫(kù)（這些儲(chǔ)庫(kù)被保留，作為改造后的＃３窯喂料系統(tǒng)的一部分）。
　　

生料庫(kù)總儲(chǔ)量為２００００ｔ，以保證窯連續(xù)、平穩(wěn)操作。原生料庫(kù)和新生料庫(kù)中的生料卸出后送入７０ｍ３的窯喂料小倉(cāng)，倉(cāng)下裝有１臺(tái)沖板流量計(jì)及１套標(biāo)定用的旁路系統(tǒng)。

２．４ ＃３窯的改造

　　

１９９９年２月１日，在馬來(lái)西亞因經(jīng)濟(jì)蕭條而水泥需求低時(shí)，進(jìn)行＃３窯的停窯改造，至２０００年５月結(jié)束。窯系統(tǒng)的改造由伯力鳩斯公司承擔(dān)，具體改造內(nèi)容如下
　

（１） 保留原５．０ｍ４．６ｍ×８１ｍ回轉(zhuǎn)窯。更換窯傳動(dòng)，采用２×５５０ｋＷ雙傳動(dòng)；更換窯燒成帶筒體和窯頭及窯尾段筒體 更換２號(hào)窯墩的輪帶和托輪。在保持窯斜度不變，將窯轉(zhuǎn)速提高到最高４．８ｒｍｉｎ。
　　

（２） 拆除原預(yù)熱器，但保留并調(diào)整、加固砼結(jié)構(gòu)，用于安裝新的ＭＳＣ分解爐（多級(jí)燃燒）。同時(shí) 在緊靠原窯尾砼結(jié)構(gòu)處（窯上方）新建高效五級(jí)雙系列預(yù)熱器ＤＯＰＯＬ９０。該分解爐燃燒產(chǎn)生熱量占總耗熱量的５０％，入窯物料分解率為９１％。
　　

（３） 拆除原多筒冷卻機(jī)，在原位置上新建砼基礎(chǔ)，并安裝帶射流板的推動(dòng)篦式冷卻機(jī)（ＲＥＰＯＬ３７３０－２Ｆ）。該冷卻機(jī)通風(fēng)方式設(shè)計(jì)為熱回收區(qū)直接通風(fēng)，冷卻區(qū)風(fēng)室通風(fēng)，篦子面積為１０８ｍ３，能力為５５００ｔｄ，熟料負(fù)荷為５０．９ｔｍ２ｄ。所配電除塵器（由ＥＬＥＸ公司通過(guò)伯力鳩斯供貨）的集塵面積約１３３９８ｍ２，設(shè)計(jì)風(fēng)量為２２０℃時(shí)５６００００ ｍ３ｈ，排放濃度為３５ｍｇｍ３。
　　

出篦冷機(jī)熟料被送入原生產(chǎn)線５００００ｔ熟料庫(kù)； 同時(shí)新建儲(chǔ)量為１０００ｔ 的次熟料庫(kù)（帶有１臺(tái)取料輸送機(jī)），與新建的６號(hào)水泥磨相連。
　　

（４）窯尾廢氣處理系統(tǒng)，更換了窯尾排風(fēng)機(jī)（３２０℃、８ｋＰａ時(shí)其體積流量為２４０ｍ３ｓ，電機(jī)額定功率為３０００ｋＷ）；新增增濕塔和電除塵器（均由ＥＬＥＸ公司通過(guò)伯力鳩斯供貨）及廢氣排風(fēng)機(jī)。廢氣處理能力（標(biāo)況下）達(dá)３３４０００ｍ３ｈ，粉塵排放濃度３５ｍｇｍ３。
　　

（５） 新增中控系統(tǒng)ＰＯＬＣＩＤ－ＮＴ，進(jìn)行原料配料、立磨和萊歇磨運(yùn)行、原煤輸送和粉磨、燃煤設(shè)施、＃２煤磨（ＦＬＳ）和改造后＃３窯的生產(chǎn)控制等。

（６） 煤粉計(jì)量采用了３種煤粉計(jì)量系統(tǒng)，分別為：
被保留的原用于窯燃燒器（１６．５ｔｈ）的煤粉計(jì)量系統(tǒng)（１６．５ｔｈ）；分解爐新配置的煤粉計(jì)量系統(tǒng)（１６．５ｔｈ）；原系統(tǒng)改造后向窯入口噴煤粉以穩(wěn)定ＮＯｘ形成用的煤粉計(jì)量系統(tǒng)（２．０ｔｈ）。

２．５ 煤粉制備系統(tǒng)
由Ｆ．Ｌ．Ｓ公司提供的煤粉制備系統(tǒng)能力為３０ｔｈ，成品細(xì)度為１２％（９０μｍ篩余）、殘余水分１％。該系統(tǒng)是公司現(xiàn)有煤粉制備系統(tǒng)的一部分，與其它系統(tǒng)共用上、下游設(shè)施。

在該煤粉制備系統(tǒng)，由型號(hào)為ＦＲＭ２１４２的Ｆｕｌｌｅｒ立磨（內(nèi)裝有可調(diào)速高效選粉機(jī)ＲＡＫ－２２．５）、袋式除塵器（有效面積１４４５ｍ２）和１臺(tái)風(fēng)機(jī)（９９０Ｐａ時(shí)的風(fēng)量為１７４０Ｂｍ３ｍｉｎ）組成閉路系統(tǒng)。烘干熱源來(lái)自改造后的＃３窯。
在有關(guān)各方的密切合作下，成功地對(duì)伯力鳩斯公司提供的過(guò)程控制系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展，以增加對(duì)煤粉制備系統(tǒng)的控制。

２．６ 水泥粉磨
為適應(yīng)提高后的熟料生產(chǎn)能力，ＴＣＢ委托Ｆ．Ｌ．Ｓ公司提供１套水泥終粉磨系統(tǒng)，見(jiàn)圖５。在粉磨產(chǎn)品比表面積為３２０ｍ２ｋｇ時(shí)，系統(tǒng)的生產(chǎn)能力為１７９ｔｈ。需要時(shí)，該系統(tǒng)還可用于粉煤灰水泥的生產(chǎn)。
　　

該水泥終粉磨系統(tǒng)由１臺(tái)ＨＲＰ－Ｗ－２．０輥壓機(jī)和１臺(tái)４．２ｍ×１２．５ｍ的ＵＭＳ管磨組成的混合粉磨系統(tǒng)。出輥壓機(jī)的料餅被送入１臺(tái)ＳＡＰＥＸ Ｍ－Ｂ３－４００－４５０－Ｃ－Ｖ打散機(jī)打散，再送入只裝細(xì)研磨介質(zhì)的單倉(cāng)ＵＭＳ管磨粉磨。出管磨物料通過(guò)ＳＡＰＥＸ－４５０ Ｍ－２１０高效變速選粉機(jī)（轉(zhuǎn)子速度可在７７ｒｍｉｎ～２３０ｒｍｉｎ之間調(diào)節(jié)）控制產(chǎn)品細(xì)度。如果ＵＭＳ管磨由于某種原因不能運(yùn)轉(zhuǎn)，輥壓機(jī)能夠以８４ｔｈ的產(chǎn)量生產(chǎn)比表面積為３２０ｍ２ｋｇ的普通硅酸鹽水泥，此時(shí)電耗約為２８．９ｋＷｈｔ（輥壓機(jī)＋管磨混合粉磨時(shí)的電耗為３．１ｋＷｈｔ），但水泥產(chǎn)品的需水量稍高。ＵＭＳ磨也可不帶輥壓機(jī)單獨(dú)使用，此時(shí)當(dāng)生產(chǎn)３２０ｍ２ｋｇ普通硅酸鹽水泥時(shí)，其能力為９０ｔｈ，但應(yīng)更換特殊級(jí)配的研磨介質(zhì)。為滿足上述需要，輥壓機(jī)的兩個(gè)輥?zhàn)佣佳b有帶變頻器的變速傳動(dòng)。

２．７ 環(huán)?？刂?BR>
　　

ＴＣＢ水泥廠位于Ｉｐｏｈ市內(nèi)，為滿足排放要求，公司力求采用現(xiàn)有技術(shù)和成熟的環(huán)保設(shè)備將窯尾煙囪的粉塵排放濃度控制在３５ｍｇｍ３以下。為此該項(xiàng)目采用了２臺(tái)電除塵器和３５臺(tái)袋除塵器。同時(shí)，對(duì)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行了粉塵和有害氣體（包括ＮＯｘ）排放的連續(xù)監(jiān)測(cè)。

3 改造后#3窯生產(chǎn)線的運(yùn)行情況

　　

改造后，所有新設(shè)備如石灰石破碎系統(tǒng)、粘土及鐵礦石設(shè)施、立磨、＃３窯系統(tǒng)、煤磨和水泥磨的運(yùn)行結(jié)果都令人滿意.