前言

某公司2500t/d熟料生產(chǎn)線配置ф4.0m×60m回轉(zhuǎn)窯， 生料系統(tǒng)為1臺(tái)CLF180140-D-SD輥壓機(jī)終粉磨，1臺(tái)立式煤磨，三代推動(dòng)式篦冷機(jī)(NC3.2×23.2)。設(shè)計(jì)采用無煙煤煅燒，石灰石、砂巖、黏土、轉(zhuǎn)爐渣、有色金屬灰渣配料。生料0.2mm篩余量控制在2.2%以下。自2008年5月投產(chǎn)以來，經(jīng)過7年多的運(yùn)行，生產(chǎn)線的現(xiàn)場操作與管理取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但系統(tǒng)整體運(yùn)行尚不理想。熟料產(chǎn)量、二三次風(fēng)溫、篦冷機(jī)冷卻效率偏低，標(biāo)煤耗及電耗偏高，固定篦床斜坡易積料。

為了適應(yīng)市場競爭及環(huán)保要求，該公司對(duì)三代篦冷機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，以下針對(duì)篦冷機(jī)存在的主要問題、解決措施及取得的主要成果進(jìn)行介紹。

篦冷機(jī)存在的主要問題及原經(jīng)相關(guān)專家檢測(cè)、診斷，對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，篦冷機(jī)系統(tǒng)的主要問題如下：

(1)兩側(cè)物料冷卻差。出篦冷機(jī)兩側(cè)物料出現(xiàn)紅河現(xiàn)象，冷卻效果差，出篦冷機(jī)平均溫度>260℃；

(2)落料區(qū)設(shè)計(jì)不合理。落料區(qū)是熟料急冷的關(guān)鍵部位，影響篦冷機(jī)的熱回收效率和熟料質(zhì)量。入料口現(xiàn)僅設(shè)置4排階梯固定梁，左右分區(qū)供風(fēng)，如圖1(a)所示，不能夠根據(jù)熟料顆粒大小和不同區(qū)域的料層厚度調(diào)整風(fēng)量，而且篦床面積小，料層不易控制，急冷效果差，影響熱回收效率。固定充氣梁易積料，影響通風(fēng)和冷卻。

圖1 篦冷機(jī)改造前后第1段篦板布置圖

(3)竄風(fēng)漏料嚴(yán)重。檢修前篦下風(fēng)室整體壓力偏低，風(fēng)室間竄風(fēng)，篦板的四個(gè)間隙不均勻、篦板間短路風(fēng)漏風(fēng)嚴(yán)重，冷卻風(fēng)分配不均，篦床漏料嚴(yán)重。

(4)鎖風(fēng)效果差。灰斗鎖風(fēng)仍采用傳統(tǒng)的電動(dòng)弧形閥，開啟時(shí)間靠人工控制，鎖風(fēng)效果差，漏風(fēng)嚴(yán)重，揚(yáng)塵大，工作環(huán)境差。

(5)風(fēng)管阻力大。V4、V6風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管道設(shè)計(jì)不合理，風(fēng)速高，阻力大，增加風(fēng)機(jī)電耗。

2.1 采用新型阻流篦板技術(shù)

為消除細(xì)料紅河，采用新型阻流篦板技術(shù)。根據(jù)實(shí)際情況，在篦床兩側(cè)間隔斷續(xù)布置新型阻流篦板，減緩兩側(cè)料流速度，延長冷卻時(shí)間，降低兩側(cè)熟料溫度，延長篦板和護(hù)板使用壽命。

2.2 對(duì)固定篦床進(jìn)行改造

改造固定床，拆除原有4排固定梁和1排活動(dòng)梁，改為面積加大的固定床形式，配3臺(tái)高效風(fēng)機(jī)，對(duì)固定篦床實(shí)施左中右分區(qū)供風(fēng)。左右供風(fēng)利用原有V1、V2兩臺(tái)風(fēng)機(jī)，新增1臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)V21，增加風(fēng)量(標(biāo)況下，以下同)約10000m3/h(見表1)。根據(jù)下料口寬度方向不同的料層風(fēng)阻，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制各區(qū)域風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)供風(fēng)按需分配。落料區(qū)采用斜線漸寬(馬蹄形)形式，改善布料效果，實(shí)現(xiàn)物料合理分散，減小粗細(xì)物料離析，避免風(fēng)短路現(xiàn)象，改造后篦板布置見圖1(b)，這樣可使熟料得到有效冷卻，并有利于穩(wěn)定二、三次風(fēng)溫，煤耗降低，熟料易磨性提高。

表1 改造后風(fēng)機(jī)參數(shù)-LYBLJ2500(海拔1000m)

2.3 調(diào)整篦板間隙

通過調(diào)整篦板間隙，使全部篦板間的四個(gè)間隙符合設(shè)計(jì)要求，最大程度降低短路風(fēng)的形成，有效利用冷卻風(fēng)并合理控制風(fēng)量。

篦板的通風(fēng)面積見圖2。A是鑄造或焊接篦板過風(fēng)孔的面積；B是篦板間的相鄰間隙；C是篦板與側(cè)板間縱向間隙；D是固定排與活動(dòng)排篦板間橫向間隙。這四個(gè)通風(fēng)面積控制不好會(huì)造成篦板阻力下降，分風(fēng)不均，影響冷卻風(fēng)與熟料的換熱效果。

圖2 篦板通風(fēng)示意圖

2.4 采用PLC自動(dòng)控制的6套雙氣動(dòng)閘板閥

采用PLC自動(dòng)控制的6套雙氣動(dòng)閘板閥取代現(xiàn)有電動(dòng)弧形閥，實(shí)現(xiàn)雙層閘板密封和料封，解決灰斗漏風(fēng)和揚(yáng)塵；風(fēng)室密封已采用金屬刷型式的風(fēng)室密封裝置，局部存在間隙過大或孔洞，進(jìn)行局部修補(bǔ)或更換即可；此外，單導(dǎo)向輪改為雙側(cè)導(dǎo)向輪。采用雙側(cè)導(dǎo)向輪，提高篦床導(dǎo)向精度，篦床兩側(cè)與護(hù)板間隙由4mm降低為2mm，減少篦板與護(hù)板間的漏料量并降低磨損，同時(shí)對(duì)主軸兩端密封滑板裝置起到保護(hù)作用。

2.5 改造局部風(fēng)管

改造風(fēng)機(jī)V4、V6的局部風(fēng)管(見表1)，降低阻力。后續(xù)對(duì)2～6室風(fēng)機(jī)根據(jù)實(shí)際情況可適當(dāng)提高風(fēng)量20000～30000m3/h。

3.1 工藝參數(shù)方面

篦冷機(jī)改造后投產(chǎn)運(yùn)行6個(gè)月，經(jīng)專業(yè)標(biāo)定單位對(duì)篦冷機(jī)運(yùn)行狀況及工藝參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定后得出：熟料產(chǎn)量3200t/d，較之前提高100t/d；單位熟料配風(fēng)量達(dá)到2.5m3/kg，提高了0.23m3/kg；熟料得到有效冷卻，實(shí)際出篦冷機(jī)溫度從之前的260℃以上降至目前的90℃左右，篦冷機(jī)二段熟料無紅料出現(xiàn)；二次風(fēng)溫由1006℃提高到1090℃，三次風(fēng)溫由857℃提高到880℃；標(biāo)煤耗明顯降低，由之前的120kg/t降低為110kg/t；急冷使熟料內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，降低水泥粉磨電耗，窯系統(tǒng)趨于穩(wěn)定并良性循環(huán)。

4.2 熟料質(zhì)量方面

4.2.1強(qiáng)度

表2為篦冷機(jī)改造前后熟料物理物理指標(biāo)對(duì)比。由表2可看出，熟料28d抗壓強(qiáng)度提高約2MPa以上。強(qiáng)度提高，料耗降低，間接節(jié)約了成本。

表2 篦冷機(jī)改造前后熟料物理物理指標(biāo)對(duì)比

4.2.2巖相

改造前后熟料巖相圖見圖3。由圖3可看出改造后熟料保持了高溫煅燒的晶型，急冷效果明顯改善。改造前熟料慢冷，A礦花環(huán)狀，B礦粗雙晶紋，黑色中間體片狀析出，改造后熟料快速冷卻，A礦邊棱光潔，晶型完整，B礦細(xì)雙晶紋，黑色中間體呈點(diǎn)線狀。

圖3 改造前后熟料巖相圖

4.2.3結(jié)粒

篦冷機(jī)改造前熟料料球結(jié)粒不均勻，改造后由于窯系統(tǒng)處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，熟料煅燒較充分，結(jié)粒較均勻。

(1)改造前后參數(shù)對(duì)比，單位熟料配風(fēng)量較之前提高了0.23m3/kg，篦冷機(jī)出口熟料溫度由260℃以上降到90℃左右，無紅河出現(xiàn)；二次風(fēng)溫由1006℃提高到1090℃；三次風(fēng)溫由857℃提高到880℃；提高了篦冷機(jī)的冷卻效果及熱回收效率，降低了煤耗。

(2)熟料強(qiáng)度提高，保持了高溫晶體形態(tài)。

(3)篦冷機(jī)及窯系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量由3100t/d提高到3200t/d；出窯熟料粒度結(jié)粒較之前均勻。

作者：林盼盼

來源：《山東山水水泥集團(tuán)有限公司》

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