3 200t/d 生產線提高熟料強度的經驗-行業知識-襄陽中和機電技術有限公司

3 200t/d 生產線提高熟料強度的經驗

2020-08-05

某水泥公司 3 200t/d 生產線 2014 年連續幾個月熟料強度偏低，3d 抗壓強度只有 28 ～ 30MPa，28d 抗壓強度在 48～50MPa 之間。熟料結粒偏大，粒徑在 Φ100mm 以上的熟料比例達到 20%。敲開大塊熟料發現欠燒料和黃心料多。當地原料堿含量高，熟料中堿含量（以鈉當量計）在 0.8%～1.2%之間波動，生料易燒性好。雖然有意控制 C₅ 下料管溫度在865℃以下，但當入窯生料成分發生波動、燃燒器火焰變形或者窯內低溫、存在還原氣氛時，大塊黃心料都會增多。 2015 年春節，某水泥公司與襄陽中和機電技術有限公司合作進行了技改，并在投產后進一步調整，達到了預期的目標。

1、技改目標

燃燒器的火焰要靈活可調，調整一次風壓提高燃燒器的火焰強度和燒成帶溫度，使燒成帶的窯皮厚度由 400mm 減至 200mm。

窯內不再頻繁出蛋，90%熟料的粒徑控制在Φ40mm 以下，熟料顏色基本正常。

28d 抗壓強度大于 53MPa，3d 抗壓強度大于30MPa。

生料立磨停機后，減緩入窯生料 KH 值升高的速度，且入窯生料成分基本穩定。

2、技改方案

生料均化庫增加充氣下料智能雙循環控制箱生料立磨停機后，物料在生料庫內離析分層，在生料立磨停機 2h 后，入窯生料 KH 值快速升高了0.04，窯況發生了較大變化，欠燒料增多。因此對IBAU Φ15m 生料均化庫進行檢查后，決定增設一臺襄陽中和機電技術有限公司自主開發的 RH6－P/4000 生料均化庫智能雙循環控制箱，該控制箱帶有 PLC 和觸摸屏，可以靈活調整各區工作時間，進而提高生料均化庫的均化效果。對均化庫卸料區的 6 個出料斜槽和穩流倉都進行檢查和清理，確保流量閥開度穩定可調，經檢查 6 個外環充氣下料閥開關正常。新增控制箱的基本原理是使生料庫外環單區的料層重力切割下陷達到 2m 以上，再配合原來生料均化庫控制柜的外環對區 5min 左右的快速充氣下料，實現 2 個循環同時下料、瞬時 3 個區在工作的模式。第一循環區在長時間重力切割料層時，四周分層滑落的生料和出磨入庫生料混合，自身下料的均化效果得到提高。在生料均化庫表面形成幾米落差后，需要出磨新鮮生料2h 填補起來，相當于把幾小時的出磨生料均化在同一個料柱內。在第二循環對區取料時，就把相鄰幾小時的出磨生料一起均化后出生料庫，進入穩流倉。入窯生料成分高度均齊一致，因此可以大大提高生料庫的均化效果。

3、C₅ 下料管和煙室斜坡的改造

C₅ 下料管高出煙室斜坡 560mm，容易造成物料的二次飛揚，在煙室上縮口和分解爐錐部形成結皮，影響窯況。另外煙室結構扁寬，中間斜坡陡，兩側斜度不足。煙室斜坡進窯部位澆注料厚度達 300～400mm，煙室容易產生積料，煙室負壓偏高，在-400Pa 以上，通風阻力大，產量高時窯內有效風量不足。為此，將 C₅下料管下部整體下移 560mm，將煙室斜坡澆注料打磨至光滑，同時將煙室斜坡進窯部位澆注料用風鎬打掉100～200mm，保證煙室斜坡處生料能夠順利滑入窯內。

4、C₄ 進分解爐撒料臺的優化

原料中有害成分多，在 C₂ 溫度低的部位容易重新凝固，塌下的有害結皮料頻繁打在 C₄ 下料管的翻板鎖風閥上，可以見到閥板連桿大幅度擺動。塌落的粒料經常在熟料鏈斗機找到對應的白料塊，比例大約有 2%～3%。預熱器原設計各級撒料臺上表面與水平夾角都是 30°，對塌料的抑制能力偏差。利用此次大修更換燒損的 C₄ 進分解爐撒料板的機會，在保證撒料板入爐 300mm 長度不變的情況下，做撒料板與水平夾角 35°～15°的冷態撒料試驗。從 C₄ 錐部倒入生料，拍攝不同撒料角度的撒料視頻，分析后認為 25為最佳角度，將撒料板角度按 25°加以固定。

5、燃燒器的改造和冷態調整

襄陽中和機電技術有限公司的 SR5-11 燃燒器端面從內到外結構依次為中心風、送煤風、外旋流風和軸流風。為提高一次風壓力，將燃燒器的 40 個Φ12mm 軸流風風孔每隔 4 個堵 1 個，共堵 8 個孔，見圖 1。每孔切割長 35mm 的 Φ10mm 耐熱鋼，剛好塞進軸流風孔里，留 5mm 孔洞用不銹鋼焊條焊牢。焊疤打磨平整。冷態試驗時風機全速運行，一次風機風壓由29kPa 提高到 39kPa。改造后的燃燒器在安裝到位后，從點火油槍孔內向窯尾打紅外激光，與窯的交點定在窯內 60m 位置，且水平居中。

圖 1 軸流風孔封堵示意

6、調整投產后熱態調試

技改后于 2015 年 3 月 1 日窯開始投料，3 月 5 日達到額定臺時產量，生料投料量 276t/h，窯速 4.4 r/min，開始進行熱態窯況的調整。

7、燃燒器黑火頭的調整

正常生產時黑火頭偏長，在 600mm 左右。在保持窯頭送煤羅茨風機出口風壓波動小于 1.5kPa 的前提下，逐步將風機的頻率由 48Hz 減至 42Hz。調整后，燃燒器黑火頭縮短至 200～300mm，二次風溫提高到1 070℃以上，煙室溫度由 1 130℃下降到 1 100℃左右。

1）熟料粒度的調整

2）一次風壓的調整

一次風機出口風壓分別設定為 39kPa、35kPa 和

30kPa 各燒 4h，對比出窯熟料的結粒情況。最終選定35kPa，此壓力下熟料的升重高，平均值為 1 330g/L， fCaO 最低，平均值為 1.38%，窯前亮度較高，燃燒器的參數相對合理。確定 SR5-11 燃燒器外旋流角度SR5-11 燃燒器在點火初期，膨脹節在 0 位，外旋流角為 10°。熟料結粒偏大、黃心料多的現象沒有好轉。將膨脹節標尺調到-10mm，外旋流角提高到 18°，期待提高燃燒器的旋流強度。但 2h 后，發現熟料結粒變大，黃心料的比例在升高，窯口持續有 Φ200mm 大塊熟料滾出。說明膨脹節的調整方向錯誤，立即將膨脹節標尺調整為+10mm。窯口滾出的 Φ200mm 大塊熟料基本消失，熟料整體結粒變小，90%以上的熟料粒徑小于 Φ60mm，飛砂料的比例小于 5%。但熟料中仍有 5%左右的疏松黃心料存在，將膨脹節標尺調整至+15mm，再燒 2h 情況依然沒有好轉。

3）燃燒器的離料調整

考慮到燃燒器初期定位與窯的交點在 60m 位置，而且一次風壓已經提高到 35kPa，認為出現黃心料的原因可能是燃燒器尾端火焰提前與分解良好的高堿料接觸導致物料到窯前燒不透。討論后，決定壓低燃燒器的尾端定位，每次調整 10mm，相當于燃燒器頭部每次抬高 75px。 2h 后觀察熟料結粒情況，疏松黃心料比例逐步減少，在連續調整 30mm 后，疏松黃心料基本消失，95%以上的熟料粒徑小于 Φ40mm，飛砂料的比例小于 5%。熟料結粒和色澤都基本正常了。

4）三次風和頭尾煤的調整

熟料結?；菊滋旌?/span>，發現二次風溫不穩定，在 1 000～1 060℃范圍波動，煙室溫度有時升高到1 130℃，二檔輪帶到窯主電動機位置窯皮垮落頻繁，熟料 fCaO 含量在 1.5%～3.0%之間波動。對此，我們對頭尾煤比例和三次風閘板開度進行了細調。針對熟料堿含量高、fCaO 含量偏高的特點，制定頭煤調整制度：只要 fCaO 含量連續 2h 低于 0.8%，就減少頭煤0.1t/h；在熟料升重降低到 1 280g/L 以下，且 fCaO 含量升高到 2.0%時，就預加頭煤 0.2t/h。尾煤以保持 C₅下料管溫度、分解爐出口溫度在 850～860℃范圍為原則進行調整。三次風閘板開度以分解爐中部溫度高于出口溫度 6℃（兩路儀表溫度都已校驗準確，k 型熱電偶插入爐壁深度都為 750px）為微調依據，溫度差持續幾小時小于 3℃或者出現倒掛現象，就增大三次風閘板開度，調整幅度為每次 2%。三次風閘板開度經過幾次調整達到 48%后，二次風溫穩定在 1 030～1 080℃，煙室溫度穩定在 1 060～1 080℃。窯皮頻繁脫落的現象基本消失。