小型RSP/F預(yù)分解窯的投產(chǎn)經(jīng)驗

屯河硫磺溝水泥廠RSP/F型預(yù)分解干法生產(chǎn)線1999年8月11日建成投產(chǎn)，經(jīng)過半年多的生產(chǎn)調(diào)試后，該窯于2000年3月21～23日連續(xù)72h生產(chǎn)，通過達(dá)標(biāo)驗收，達(dá)標(biāo)后生產(chǎn)正常穩(wěn)定，曾連續(xù)投料、正常運行45d無停窯。產(chǎn)質(zhì)量、運轉(zhuǎn)率逐月遞增，臺產(chǎn)穩(wěn)定在15.0～15.5t/h，平均運轉(zhuǎn)率85%以上，入窯生料分解率達(dá)到85%，現(xiàn)對燒成系統(tǒng)的設(shè)計特點及生產(chǎn)中取得的一些經(jīng)驗體會簡介如下。 

1　生產(chǎn)工藝、技術(shù)方案的主要特點
　　
1.1　生產(chǎn)工藝特點
　　

采用Φ2.7m×40m窯配套的五級旋風(fēng)預(yù)熱器和RSP/F型分解爐相結(jié)合的預(yù)分解系統(tǒng)；三風(fēng)道噴煤燃燒系統(tǒng)；生料粉轉(zhuǎn)子計量秤計量喂料和粉體定量供給機(jī)喂煤；冷卻設(shè)備Φ3m×32m單筒冷卻機(jī)；入分解爐三次風(fēng)從窯門罩抽取，沉降收塵后切向進(jìn)入分解爐；出預(yù)熱器廢氣經(jīng)Φ5m×26m增濕塔增濕降溫，進(jìn)入51m2臥式電除塵器除塵后排入大氣。

1.2　技術(shù)方案特點
　　

本項目的技術(shù)方案是小型預(yù)分解窯，長徑比僅為14.7∶1，因小型預(yù)分解窯比大型預(yù)分解窯預(yù)熱器規(guī)格小，物料和煙氣在分解爐系統(tǒng)停留時間短，易使燃料燃燒不充分，生料的CaCO3分解率低，一般為80%～85%，預(yù)熱器容易產(chǎn)生結(jié)皮、積灰、堵塞，且生產(chǎn)調(diào)試難度大，在設(shè)計時，采用的主要措施有:一是在各級預(yù)熱器錐體部分和進(jìn)口平管道采用了高壓空氣定時吹氣預(yù)防堵塞；二是在各級預(yù)熱器進(jìn)口均采用五邊形結(jié)構(gòu)防止進(jìn)口水平段堆料，造成預(yù)熱器塌料、堵塞；三是在各級預(yù)熱器下部設(shè)緩沖倉，從而有效地防止錐體的堵料。

1.3　設(shè)計指標(biāo)和達(dá)到的規(guī)模
　　Φ2.7m×40m窯系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)指標(biāo):
　　產(chǎn)量:14～16t/h；
　　熱耗:≤4598kJ/kg；
　　運轉(zhuǎn)率:≥80%；
　　分解率:≥80%；
　　熟料強度:57.5MPa(GB法)。
　　生產(chǎn)規(guī)模:年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熟料10～12萬t。
2　幾點經(jīng)驗體會
　　
2.1　確定合理的操作參數(shù)
　　

在項目建設(shè)初期，我們選派了一批大、中專畢業(yè)生到同類窯型的南昌水泥廠進(jìn)行3個月的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)結(jié)束后參加燒成系統(tǒng)的設(shè)備安裝及耐火材料砌筑，使他們對分解窯有了更深入細(xì)致的認(rèn)識了解。在投產(chǎn)后，多次派他們到新疆水泥廠學(xué)習(xí)參觀，請專家、師傅現(xiàn)場指導(dǎo)。
　　

通過6個多月的生產(chǎn)調(diào)試，確定了合理的操作參數(shù)，見表1。

 
注：1.窯與分解爐用煤比例為5∶5～4.5∶5.5；
　　

 2.窯速：3～3.2r/min(設(shè)計窯速為0～3.2r/min)。

2.2　試生產(chǎn)期間存在的主要問題及改進(jìn)措施
　　

突出的問題是:喂煤不穩(wěn)，不能正常煅燒；各級預(yù)熱器堵塌料頻繁；分解爐煉爐、塌床，窯尾煙室及縮口結(jié)皮嚴(yán)重；紅窯；窯內(nèi)通風(fēng)差。針對上述問題，在以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)。

2.2.1　喂煤工藝的改進(jìn)
　　

原喂煤工藝設(shè)計布置為煤粉倉——粉體定量供給機(jī)——一、二兩級星型卸料器——可調(diào)下料器——噴煤管。試生產(chǎn)初期，調(diào)試多次，不能正常喂煤煅燒，表現(xiàn)為:粉體定量供給機(jī)返風(fēng)嚴(yán)重，剛開機(jī)時煤風(fēng)尚能自煤管正常噴出，持續(xù)十幾、二十幾分鐘噴出的煤粉開始減少直至無煤噴出。原因:可調(diào)下料器達(dá)不到送煤、鎖風(fēng)的技術(shù)使用要求，送煤時自可調(diào)下料器向上返風(fēng)，部分煤粉擠入一、二兩級星型卸料器軸承間隙，使軸承抱死，不能正常喂煤。其后采用了我廠余熱發(fā)電窯螺旋泵喂煤替代可調(diào)下料器后，能正常喂煤煅燒，但仍有返風(fēng)。原因是三風(fēng)道噴煤管內(nèi)、外風(fēng)管及煤風(fēng)管相互竄風(fēng)、干擾，而造成窯頭粉體定量喂煤機(jī)返風(fēng)嚴(yán)重，造成下煤不穩(wěn)，火焰形狀不好，無法調(diào)節(jié)，致使燒成溫度低，來料后頂不住料，為此，重新訂購了1臺新三風(fēng)道燃燒器，并按廠家要求，將原凈風(fēng)風(fēng)機(jī)L43LD羅茨風(fēng)機(jī)更換成風(fēng)量為50.9m3/min的L63LD羅茨風(fēng)機(jī)，增大了一次風(fēng)量，更換后，火焰有力，調(diào)節(jié)靈敏，窯溫高，不再返風(fēng)。

2.2.2　改造窯尾煙室斜坡和縮口，改善窯內(nèi)通風(fēng)
　　

調(diào)試初期，窯內(nèi)通風(fēng)極差，火焰發(fā)散，在窯口打旋，拉不長，造成局部高溫；火點位置始終在一檔輪帶前后，損傷窯襯，多次磚薄紅窯，且燒成帶整體溫度偏低，頂不住料，易竄生料。為此我們加大窯尾高溫風(fēng)機(jī)風(fēng)門，由75%開至100%，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由1300r/min提至1480r/min，高溫風(fēng)機(jī)選用四平風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的1700DIBB24型，其處理風(fēng)量Q=120000m3/h、

P=7357.5Pa，最高轉(zhuǎn)速1480r/min，10kV、400kW高壓電動機(jī)配置液體電阻調(diào)速。從設(shè)計方面來講風(fēng)機(jī)能力是應(yīng)該夠的，但拉大排風(fēng)后，窯內(nèi)通風(fēng)仍不見好轉(zhuǎn)，停窯進(jìn)行系統(tǒng)檢查，發(fā)現(xiàn)窯尾煙室邊壁和縮口結(jié)皮嚴(yán)重，煙室斜坡凈空尺寸偏小，造成窯內(nèi)通風(fēng)阻力增大，通風(fēng)不好，同時窯與分解爐爭風(fēng)，也會導(dǎo)致預(yù)熱器的塌堵和結(jié)皮。
　　

為此將煙室斜坡所砌耐火磚下面100mm厚的硅酸鈣板取掉，將耐火磚(規(guī)格為:114mm×65mm×150mm)的立面垂直斜坡砌筑改為65mm厚的立面垂直斜坡砌筑，再將如圖1所示部位的澆注料剔薄，由h=0.5m擴(kuò)大到0.8m。設(shè)計的縮口尺寸d=670mm×670mm，結(jié)皮后的實際縮口尺寸最大處為570mm×570mm，最小處為440mm×380mm，為保證縮口風(fēng)速33～37m/s，同時考慮我廠所用原燃材料有害成分(堿、氯、硫)偏高、易結(jié)皮，故將縮口放大到d=750mm×750mm，并在縮口處開了3個便于清除結(jié)皮的小檢查門。
　　

處理后，窯內(nèi)通風(fēng)情況明顯好轉(zhuǎn)，火焰拉長、火點位置后移，三次風(fēng)風(fēng)量可根據(jù)煅燒狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)，窯尾溫度可穩(wěn)定在930～980℃。

2.2.3　改變分解爐結(jié)構(gòu)，解決分解爐煉爐和塌床問題
　　

改進(jìn)型的RSP分解爐是使用流化床技術(shù)。首次使用時按要求鋪設(shè)床面，流化風(fēng)壓從3～8kPa進(jìn)行多次調(diào)試均無效，而且經(jīng)常出現(xiàn)煉爐(床面結(jié)大塊)和塌床現(xiàn)象，使用流化風(fēng)還加劇了窯頭正壓。
　　

設(shè)在燃燒室底部的流化床的主要作用是緩解塌料，避免未經(jīng)分解的生料直接沖入窯，但在實際生產(chǎn)中卻加劇了塌料。每次停窯后，進(jìn)分解爐檢查，都發(fā)現(xiàn)物料沿流化床自然堆積成一個斜坡。分解爐塌料的原因主要是:斜坡物料在900～1000℃高溫下發(fā)粘，使入分解爐的物料粘在上面，當(dāng)堆積到一定程度時，物料直接從分解爐經(jīng)縮口沖入窯內(nèi)，發(fā)生大塌料，也就是塌床。此時需停窯處理，為此，我們將流化床暫時砌掉，改為RSP型分解爐，床面鋪熟料，用磷酸鹽磚砌成50°的斜面(改造方案如圖1)，防止物料堆存，改造后分解爐塌料現(xiàn)象得到解決。

2.2.4　改分解爐噴煤管風(fēng)翅角度，解決分解爐結(jié)皮問題
　　

分解爐噴煤管噴嘴風(fēng)翅角度設(shè)計為30°，制作安裝的實際角度為40°，由于風(fēng)翅角度過大，入爐煤粉分散太開，加之我廠煤粉揮發(fā)分高(39%～42%)，灰分低≤12.0%，熱值高(25000～26500kJ/kg)，造成煤粉燃燒速度過快，火點位置上移，在分解爐頂部形成局部高溫(900～1100℃)，使分解爐頂部和上部筒壁結(jié)皮嚴(yán)重(5～20cm)。我們多次改變風(fēng)翅角度，后來將其改為25°，適當(dāng)減慢煤粉燃燒速度，使火點位置下移，消除了分解爐的結(jié)皮現(xiàn)象，喂煤比例也能加大，使用效果較佳，改造方案如圖2所示。

2.2.5　增設(shè)撒料裝置，緩解塌料現(xiàn)象
　　

該窯在調(diào)試期間塌料頻繁，同時出現(xiàn)四級溫度比五級高的倒掛現(xiàn)象。這說明物料分散不好，氣流有短路現(xiàn)象，由于砌筑單位少砌了撒料舌頭，為此我們在各級預(yù)熱器下料口增設(shè)了撒料板，安裝角度為15°(見圖3)，以提高物料的懸浮分散能力，提高上升管道的傳熱效率，改造后，塌料現(xiàn)象得到緩解，四級和五級溫度倒掛消除。

2.2.6　改進(jìn)四級、五級排灰閥安裝角度，防止堵塞
　　

試生產(chǎn)中四級、五級預(yù)熱器排灰閥實際安裝角度只有15°，下料時料落在翻板的后半部分，翻板打不開，在翻板上開始堆積，直至堵到預(yù)熱器錐體部分，造成四級、五級預(yù)熱器頻繁堵塞。停窯后將四級、五級排灰閥水平旋轉(zhuǎn)180°重新安裝，角度為75°，調(diào)輕配重，堵塞問題得到解決。

2.2.7　單冷機(jī)的砌筑改動
　　

由于我廠原燃材料原因，窯內(nèi)經(jīng)常結(jié)料球，單冷機(jī)內(nèi)揚料磚由于受到料球的沖擊易松動掉磚。另外由于單冷機(jī)布置在零平面以下，筒體散熱慢，單冷機(jī)大齒圈易著火，嚴(yán)重影響了窯的運轉(zhuǎn)。為此換磚時揚料磚統(tǒng)一改砌為198×150×100×90的磷酸鹽耐磨磚；將單冷機(jī)內(nèi)大齒圈處的揚料板拆去2m，改砌后，再沒發(fā)生因單冷機(jī)掉磚或大齒圈易著火而停窯，提高了窯的運轉(zhuǎn)率。

3　熟料生產(chǎn)情況
　　

表2為1999年9月至2001年4月的生產(chǎn)匯總。 

4　燒成系統(tǒng)尚存在的問題
　　

1)由于試生產(chǎn)要求時間短，我們暫時將流化床砌掉，減小了分解爐的有效容積，使分解爐的預(yù)燒能力和利用率大為降低。待生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，將重新啟用。
　　

2)目前窯頭、單冷機(jī)正壓大的現(xiàn)象仍未消除，當(dāng)窯皮稍長時，窯內(nèi)通風(fēng)不足，主排風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度已開至90%～100%，轉(zhuǎn)速達(dá)到1480r/min的全速，因此風(fēng)機(jī)風(fēng)量富余能力不足，制約著窯的進(jìn)一步增產(chǎn)。
　　

3)由于我廠使用的原燃材料堿含量偏高，粘土質(zhì)原料硅高鋁低，不易實現(xiàn)中KH、高SM的配料，窯內(nèi)易結(jié)料球，熟料強度不很高。