3 200t/d 生产线提高熟料强度的经验-行业知识-襄阳中和机电技术有限公司

3 200t/d 生产线提高熟料强度的经验

2020-08-05

某水泥公司 3 200t/d 生产线 2014 年连续几个月熟料强度偏低，3d 抗压强度只有 28 ～ 30MPa，28d 抗压强度在 48～50MPa 之间。熟料结粒偏大，粒径在 Φ100mm 以上的熟料比例达到 20%。敲开大块熟料发现欠烧料和黄心料多。当地原料碱含量高，熟料中碱含量（以钠当量计）在 0.8%～1.2%之间波动，生料易烧性好。虽然有意控制 C₅ 下料管温度在865℃以下，但当入窑生料成分发生波动、燃烧器火焰变形或者窑内低温、存在还原气氛时，大块黄心料都会增多。 2015 年春节，某水泥公司与襄阳中和机电技术有限公司合作进行了技改，并在投产后进一步调整，达到了预期的目标。

1、技改目标

燃烧器的火焰要灵活可调，调整一次风压提高燃烧器的火焰强度和烧成带温度，使烧成带的窑皮厚度由 400mm 减至 200mm。

窑内不再频繁出蛋，90%熟料的粒径控制在Φ40mm 以下，熟料颜色基本正常。

28d 抗压强度大于 53MPa，3d 抗压强度大于30MPa。

生料立磨停机后，减缓入窑生料 KH 值升高的速度，且入窑生料成分基本稳定。

2、技改方案

生料均化库增加充气下料智能双循环控制箱生料立磨停机后，物料在生料库内离析分层，在生料立磨停机 2h 后，入窑生料 KH 值快速升高了0.04，窑况发生了较大变化，欠烧料增多。因此对IBAU Φ15m 生料均化库进行检查后，决定增设一台襄阳中和机电技术有限公司自主开发的 RH6－P/4000 生料均化库智能双循环控制箱，该控制箱带有 PLC 和触摸屏，可以灵活调整各区工作时间，进而提高生料均化库的均化效果。对均化库卸料区的 6 个出料斜槽和稳流仓都进行检查和清理，确保流量阀开度稳定可调，经检查 6 个外环充气下料阀开关正常。新增控制箱的基本原理是使生料库外环单区的料层重力切割下陷达到 2m 以上，再配合原来生料均化库控制柜的外环对区 5min 左右的快速充气下料，实现 2 个循环同时下料、瞬时 3 个区在工作的模式。第一循环区在长时间重力切割料层时，四周分层滑落的生料和出磨入库生料混合，自身下料的均化效果得到提高。在生料均化库表面形成几米落差后，需要出磨新鲜生料2h 填补起来，相当于把几小时的出磨生料均化在同一个料柱内。在第二循环对区取料时，就把相邻几小时的出磨生料一起均化后出生料库，进入稳流仓。入窑生料成分高度均齐一致，因此可以大大提高生料库的均化效果。

3、C₅ 下料管和烟室斜坡的改造

C₅ 下料管高出烟室斜坡 560mm，容易造成物料的二次飞扬，在烟室上缩口和分解炉锥部形成结皮，影响窑况。另外烟室结构扁宽，中间斜坡陡，两侧斜度不足。烟室斜坡进窑部位浇注料厚度达 300～400mm，烟室容易产生积料，烟室负压偏高，在-400Pa 以上，通风阻力大，产量高时窑内有效风量不足。为此，将 C₅下料管下部整体下移 560mm，将烟室斜坡浇注料打磨至光滑，同时将烟室斜坡进窑部位浇注料用风镐打掉100～200mm，保证烟室斜坡处生料能够顺利滑入窑内。

4、C₄ 进分解炉撒料台的优化

原料中有害成分多，在 C₂ 温度低的部位容易重新凝固，塌下的有害结皮料频繁打在 C₄ 下料管的翻板锁风阀上，可以见到阀板连杆大幅度摆动。塌落的粒料经常在熟料链斗机找到对应的白料块，比例大约有 2%～3%。预热器原设计各级撒料台上表面与水平夹角都是 30°，对塌料的抑制能力偏差。利用此次大修更换烧损的 C₄ 进分解炉撒料板的机会，在保证撒料板入炉 300mm 长度不变的情况下，做撒料板与水平夹角 35°～15°的冷态撒料试验。从 C₄ 锥部倒入生料，拍摄不同撒料角度的撒料视频，分析后认为 25为最佳角度，将撒料板角度按 25°加以固定。

5、燃烧器的改造和冷态调整

襄阳中和机电技术有限公司的 SR5-11 燃烧器端面从内到外结构依次为中心风、送煤风、外旋流风和轴流风。为提高一次风压力，将燃烧器的 40 个Φ12mm 轴流风风孔每隔 4 个堵 1 个，共堵 8 个孔，见图 1。每孔切割长 35mm 的 Φ10mm 耐热钢，刚好塞进轴流风孔里，留 5mm 孔洞用不锈钢焊条焊牢。焊疤打磨平整。冷态试验时风机全速运行，一次风机风压由29kPa 提高到 39kPa。改造后的燃烧器在安装到位后，从点火油枪孔内向窑尾打红外激光，与窑的交点定在窑内 60m 位置，且水平居中。

图 1 轴流风孔封堵示意

6、调整投产后热态调试

技改后于 2015 年 3 月 1 日窑开始投料，3 月 5 日达到额定台时产量，生料投料量 276t/h，窑速 4.4 r/min，开始进行热态窑况的调整。

7、燃烧器黑火头的调整

正常生产时黑火头偏长，在 600mm 左右。在保持窑头送煤罗茨风机出口风压波动小于 1.5kPa 的前提下，逐步将风机的频率由 48Hz 减至 42Hz。调整后，燃烧器黑火头缩短至 200～300mm，二次风温提高到1 070℃以上，烟室温度由 1 130℃下降到 1 100℃左右。

1）熟料粒度的调整

2）一次风压的调整

一次风机出口风压分别设定为 39kPa、35kPa 和

30kPa 各烧 4h，对比出窑熟料的结粒情况。最终选定35kPa，此压力下熟料的升重高，平均值为 1 330g/L， fCaO 最低，平均值为 1.38%，窑前亮度较高，燃烧器的参数相对合理。确定 SR5-11 燃烧器外旋流角度SR5-11 燃烧器在点火初期，膨胀节在 0 位，外旋流角为 10°。熟料结粒偏大、黄心料多的现象没有好转。将膨胀节标尺调到-10mm，外旋流角提高到 18°，期待提高燃烧器的旋流强度。但 2h 后，发现熟料结粒变大，黄心料的比例在升高，窑口持续有 Φ200mm 大块熟料滚出。说明膨胀节的调整方向错误，立即将膨胀节标尺调整为+10mm。窑口滚出的 Φ200mm 大块熟料基本消失，熟料整体结粒变小，90%以上的熟料粒径小于 Φ60mm，飞砂料的比例小于 5%。但熟料中仍有 5%左右的疏松黄心料存在，将膨胀节标尺调整至+15mm，再烧 2h 情况依然没有好转。

3）燃烧器的离料调整

考虑到燃烧器初期定位与窑的交点在 60m 位置，而且一次风压已经提高到 35kPa，认为出现黄心料的原因可能是燃烧器尾端火焰提前与分解良好的高碱料接触导致物料到窑前烧不透。讨论后，决定压低燃烧器的尾端定位，每次调整 10mm，相当于燃烧器头部每次抬高 75px。 2h 后观察熟料结粒情况，疏松黄心料比例逐步减少，在连续调整 30mm 后，疏松黄心料基本消失，95%以上的熟料粒径小于 Φ40mm，飞砂料的比例小于 5%。熟料结粒和色泽都基本正常了。

4）三次风和头尾煤的调整

熟料结粒基本正常几天后，发现二次风温不稳定，在 1 000～1 060℃范围波动，烟室温度有时升高到1 130℃，二档轮带到窑主电动机位置窑皮垮落频繁，熟料 fCaO 含量在 1.5%～3.0%之间波动。对此，我们对头尾煤比例和三次风闸板开度进行了细调。针对熟料碱含量高、fCaO 含量偏高的特点，制定头煤调整制度：只要 fCaO 含量连续 2h 低于 0.8%，就减少头煤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%时，就预加头煤 0.2t/h。尾煤以保持 C₅下料管温度、分解炉出口温度在 850～860℃范围为原则进行调整。三次风闸板开度以分解炉中部温度高于出口温度 6℃（两路仪表温度都已校验准确，k 型热电偶插入炉壁深度都为 750px）为微调依据，温度差持续几小时小于 3℃或者出现倒挂现象，就增大三次风闸板开度，调整幅度为每次 2%。三次风闸板开度经过几次调整达到 48%后，二次风温稳定在 1 030～1 080℃，烟室温度稳定在 1 060～1 080℃。窑皮频繁脱落的现象基本消失。