技術 | 硫鋁酸鹽水泥熟料燒成系統的技術改造
引言
某公司硫鋁酸鹽水泥熟料采用窯外預分解工藝技術生產,生產線配套ф2.7m×50m回轉窯、單系列五級旋風預熱器和LHL管道式分解爐、推料棒式篦冷機,經冷卻的熟料由鏈板式輸送機送至熟料庫中儲存。
該生產線投產以來,燒成系統的熟料產量長期在400t/d左右,一直沒有達到600t/d的設計目標。燒成系統長期存在人窯生料喂料量不穩定、沖料頻發、工況波動大等現象;篦冷機冷卻效果不佳,出篦冷機熟料溫度高;熟料煤耗電耗也偏高,生產成本偏高。針對這些問題,公司于2019年6月~7月停窯維修期間對燒成系統進行了技術改造。
1.1 改造前燒成系統運行參數
技改前,燒成系統的主要運行參數見表1。從表1可知,系統投料量沒有達標,二三次風溫低,出冷卻機熟料溫度高。據此,我們結合現場情況,將技改目標放在喂料系統和冷卻機上。
表1 改造前燒成系統運行參數
1.2 喂料系統存在問題的分析
原有入窯生料秤計量系統采用帶裙邊的皮帶秤,規格為B800×2500mm,喂料量程為2~50t/h,喂料系統采用雙管螺運機,規格為ф300mm×2500mm,正常生產過程中喂料量波動大,沖料時最大波動幅度可達±10t/h。大波動的入窯生料量引發沖料時,預熱器塌料頻繁,煅燒制度難以控制。相比較通用硅酸鹽水泥生料,硫鋁酸鹽水泥生料中的石灰石含量減少30%,生料細度控制在80μm方孔篩篩余≤12.0%,生料堆積容重偏低,生料粉流動性較好。改造前的喂料系統對流動性好的生料無法實現穩定控制,是喂料量波動和頻發沖料現象的根本原因。
1.3 熟料冷卻效果差的原因分析
二三次風溫低,出冷卻機熟料溫度高,原因在于:出窯的熟料在篦床上分布不均勻,篦床上熟料存在“紅河”現象;硫鋁酸鹽水泥熟料煅燒溫度僅為1300~1350℃,燒結范圍較窄,大塊窯皮較多,熟料堆積密度僅為(1000±50)g/L;篦冷機篦床的有效冷卻面積為14.5㎡,冷卻面積未充分考慮硫鋁酸鹽水泥熟料的特點,冷卻風機的配置能力也偏小。這樣一來,產量稍微提高,出冷卻機的熟料溫度就會更高,紅料頻現,威脅著熟料輸送設備的安全運行,設備故障率較高。
1.4 熟料輸送能力偏小
改造前,熟料輸送采用鏈板輸送機,輸送能力最大為30t/h,為減少大塊熟料卡堵破碎機,熟料破碎機采用顎式破碎機。技改后,熟料產量將顯著提高,且熟料堆積容重偏低,原有的設備輸送能力嚴重不足,需要重新考慮設備選型。
2.1 喂料系統的改造
取消原有的皮帶秤計量和雙管螺運機輸送設備,量身定制TSFC12生料轉子秤,喂料量程為0.5~50t/h,其工藝布置見圖1。生料由稱重小倉直接喂入轉子秤,使得秤體內物料均勻填充。由于該轉子秤流量調節方式前饋式調節,相比較于傳統的流量閥后饋式調節,更快速、準確到位,流量跟蹤迅速,在入窯生料喂料計量實際使用中,喂料波動范圍較小,計量精確。
圖1 改造后的喂料系統
2.2 熟料冷卻系統的改造
原有篦冷機的前端布置有窯頭電氣室,已沒有足夠空間通過增加篦冷機篦床長度來增加冷卻面積。將原篦冷機整體拆除,更換為第四代步進式穩流篦冷機,篦冷機的平面布置方向與回轉窯方向垂直布置,篦床寬度為2400mm,長度為12000mm,篦床有效冷卻面積增加至28.8㎡,冷卻風機全部為變頻調節。改造之后的篦冷機分兩段,第一段固定床,篦板傾斜10°布置;第二段分三個室,配套新的液壓站和潤滑站??紤]到在硫鋁酸鹽水泥熟料生產過程中大塊窯皮較多的特點,熟料破碎機采用了三軸輥式破碎機。改造后的篦冷機參數配置見表2。
表2 新篦冷機的技術參數
技改后,生料喂料波動幅度減少至±0.5t/h,預熱器頻繁塌料得到徹底解決,煅燒工況穩定,熟料產量超過600t/d。第四代步進式穩流篦冷機采用液壓伺服系統,運行穩定。冷卻后的熟料溫度明顯降低,經高溫輥式破碎機破碎后的熟料粒度小于25mm,粒度均勻。從表3可知,技改后的熟料標準煤耗降低20kg/t,熟料工段電耗降低3kwh/t,按照年產15萬t硫鋁酸鹽熟料來計算,每年可節約生產成本300萬元。
表3 改造前、后的燒成系統運行參數對比表
作者:王志通
來源:《廣西云燕特種水泥建材有限公司》
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