2500t級(jí)水泥熟料生產(chǎn)線的完善與改進(jìn)
本文介紹我公司對(duì)3條新型干法生產(chǎn)線在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中存在問(wèn)題進(jìn)行的改進(jìn)及完善的措施。
1 一線設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中存在的問(wèn)題及改進(jìn)
1.1 原料輸送系統(tǒng)、相關(guān)倉(cāng)及下料溜子等
凍、堵是東北地區(qū)水泥廠最頭痛的問(wèn)題。雖然設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)時(shí)采取了一些措施，但效果都不太理想。粘土輸送系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題:1)上料時(shí)由于凍塊大易堵塞下料篦縫；2)溫度變化大時(shí)易堵塞下料溜子及相應(yīng)的倉(cāng)；3)整機(jī)引進(jìn)的德國(guó)粘土破碎機(jī)輥?zhàn)拥凝X被糊死成輥狀。鐵礦石在輸送過(guò)程中也存在著這樣的問(wèn)題?；旌狭蟼}(cāng)(石灰石、粘土)的糊倉(cāng)、棚倉(cāng)現(xiàn)象特別嚴(yán)重，有時(shí)為了不影響生產(chǎn)，倉(cāng)只起到了下料溜子的作用。有時(shí)把整個(gè)倉(cāng)糊死，人工需清理1周左右，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
熟料庫(kù)下及水泥包裝系統(tǒng)收塵的工藝管道及相關(guān)系統(tǒng)中的下料溜子布置不合理。收塵管道角度小，時(shí)間長(zhǎng)易積灰，堵塞管道，使收塵效果差，影響環(huán)境。下料溜子角度也小，不能滿足正常下料的需要。
采取的措施:1)粘土入冬前進(jìn)行晾曬，上料時(shí)人工把大塊清除，相關(guān)的部位用人死看死守；2)加大相關(guān)倉(cāng)錐體及下料溜子角度，且安裝了高分子聚乙烯板材，增設(shè)了捅料孔。
1.2 喂料、喂煤系統(tǒng)
兩喂系統(tǒng)采用引進(jìn)技術(shù)制造的富勒泵及國(guó)產(chǎn)回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。機(jī)房沒(méi)有保溫設(shè)施，使回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)殼體凍裂，循環(huán)水管線凍壞。包裝機(jī)房也沒(méi)有保溫和取暖設(shè)施，包裝機(jī)使用的壓縮空氣易結(jié)露，糊嘴，影響包裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。水泥粉磨系統(tǒng)的大布袋除塵器是收集成品的設(shè)備，還有相關(guān)部位的袋除塵器，冬季生產(chǎn)時(shí)由于壓縮空氣和物料含有水分，溫度低時(shí)，易糊袋子，影響收塵效果。
回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的滑片磨損嚴(yán)重，更換周期短，維護(hù)量大；設(shè)備本身的制造質(zhì)量不過(guò)關(guān)，回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)使用進(jìn)口潤(rùn)滑油過(guò)多，價(jià)格高；采用氣力輸送系統(tǒng)電耗高；氣力輸送冷風(fēng)摻入量過(guò)多，影響預(yù)熱器的熱效率，煤耗增加。
采取的措施:1)原煤倉(cāng)用鋼板加1層殼體，中間通入煤磨的窯尾廢氣進(jìn)行外保溫；2)在廠區(qū)新建1座6t蒸汽鍋爐，對(duì)相關(guān)的設(shè)備及廠房進(jìn)行保溫，大布袋除塵器加1層殼體中間充熱氣進(jìn)行保溫；對(duì)相關(guān)的廠房進(jìn)行封閉，加保溫設(shè)施(如兩喂系統(tǒng)和包裝機(jī)的廠房等)；3)對(duì)有些除塵設(shè)備加伴熱帶，揚(yáng)塵較大的地方，安裝了高壓靜電除塵器；4)喂料采用進(jìn)口提升機(jī)，喂煤采用轉(zhuǎn)子秤。
1.3 水泥粉磨系統(tǒng)
Φ4.2m×11m水泥磨配置的O-Sepa、N-1500型高效選粉機(jī)，1994年熱工標(biāo)定結(jié)果為:喂料濃度2.987kg/m3，選粉濃度1.282g/m3，循環(huán)負(fù)荷1.26，計(jì)算風(fēng)量為1444.75m3/min。標(biāo)定結(jié)果表明:選粉濃度過(guò)高，選粉機(jī)超濃度運(yùn)行，循環(huán)負(fù)荷小，選粉效率低。尤其是執(zhí)行新標(biāo)準(zhǔn)后，產(chǎn)品質(zhì)量要求高，細(xì)度控制的細(xì)，選粉機(jī)能力小的問(wèn)題更加突出。再有該磨機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率為2800kW，減速器功率為3000kW，輥壓機(jī)按水泥粉磨系統(tǒng)能力110t/h配置，能力均顯小。
由于采用了輥壓機(jī)和高效選粉機(jī)，研磨體級(jí)配是按帶輥壓機(jī)設(shè)計(jì)的，一倉(cāng)大球?yàn)棣?0mm，二倉(cāng)大球?yàn)棣?0mm球。如輥壓機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題或石膏、混合材粒度較大時(shí)，難以適應(yīng)生產(chǎn)。級(jí)配重新調(diào)整后，一倉(cāng)適當(dāng)加一些Φ90mm球，二倉(cāng)加一些Φ60mm球，提高了一、二倉(cāng)的平均球徑。通過(guò)近10年實(shí)際生產(chǎn)，磨機(jī)能力達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)能力，產(chǎn)品質(zhì)量合格，生產(chǎn)穩(wěn)定可靠。
一期工程時(shí)，由于資金問(wèn)題，沒(méi)上混合材烘干設(shè)備，直接影響到產(chǎn)質(zhì)量。投產(chǎn)第2年擴(kuò)建了混合材烘干系統(tǒng)，降低了混合材的水分，提高了磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，混合材的摻量有了一定的提高，改善了水泥的質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本。
1.4 空氣斜槽安裝角度的改進(jìn)
我廠是東北地區(qū)率先采用空氣斜槽的，當(dāng)時(shí)一般設(shè)計(jì)角度為4～8°，理論上計(jì)算完全能夠滿足生產(chǎn)。但到江西、魯南等水泥廠考察時(shí)，普遍反映斜槽角度小，易堵。在安裝時(shí)把斜槽角度加大到8～12°，效果很好。同時(shí)取消了水泥粉磨系統(tǒng)出磨斜槽的清渣器。通過(guò)幾年的運(yùn)轉(zhuǎn)，沒(méi)有因物料內(nèi)的廢鐵渣等物，影響選粉機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.5 富勒式篦冷機(jī)
原篦冷機(jī)存在的問(wèn)題:1)料層薄厚不均，較大塊料和細(xì)粉料分離，冷卻空氣通過(guò)上述厚薄不同的料層時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“吹穿”現(xiàn)象，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生“紅河”和“堆雪人”，影響窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；2)由于物料冷卻效果差，影響二、三次風(fēng)的溫度和熟料質(zhì)量，熟料溫度高還經(jīng)常燒壞篦板。
采取的措施:將一段改為充氣梁式，改善了物料的冷卻效果。改造前篦冷機(jī)出口熟料溫度在100～140℃，最高可達(dá)200℃左右；改造后熟料溫度為90～130℃。
1.6 6RS型六嘴回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)
包裝機(jī)是引進(jìn)德國(guó)Haver公司技術(shù)制造的，主要存在的問(wèn)題:1)使用復(fù)膜袋后排氣不好，袋重也不準(zhǔn)確；2)壓縮空氣冬季易結(jié)露堵塞包裝機(jī)的嘴子；3)工作環(huán)境粉塵大，污染嚴(yán)重；4)設(shè)備維護(hù)量大；5)電氣設(shè)備老化等。
采取的措施:改為機(jī)械式八嘴包裝機(jī)，解決了上述存在的問(wèn)題，使用效果良好。
1.7 一線生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1
一線生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1
注：2001年以后的數(shù)據(jù)為采用新標(biāo)準(zhǔn)后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下表同。
2 二線設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中的改進(jìn)及存在問(wèn)題
2.1 水泥輸送系統(tǒng)及卸料系統(tǒng)
一線水泥輸送系統(tǒng)拉鏈機(jī)由于制造質(zhì)量及水泥庫(kù)下輸送距離長(zhǎng)等問(wèn)題:1)拉鏈機(jī)鏈子磨損快，進(jìn)去雜物易卡住鏈子，嚴(yán)重時(shí)卡斷鏈子；2)維護(hù)工作量大且維修費(fèi)用高；3)電耗高；4)噪聲大，工人工作環(huán)境差。為此二線設(shè)計(jì)時(shí)采用了皮帶和斜槽輸送物料，同時(shí)對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的改造。
一、二線卸料系統(tǒng)都存在一定的問(wèn)題:1)系統(tǒng)中的下料點(diǎn)多，揚(yáng)塵大，原卸料裝置難以控制，很難滿足多庫(kù)搭配的需要，從而影響水泥的質(zhì)量；2)系統(tǒng)中的螺旋輸送機(jī)和剛性葉輪給料機(jī)的葉片磨損快、設(shè)備噪音大、易燒電動(dòng)機(jī)、維護(hù)工作量大、有時(shí)影響生產(chǎn)。
采取的措施:改造時(shí)取消了螺旋輸送機(jī)，用電動(dòng)液壓閥和手動(dòng)閥代替了剛性葉輪給料機(jī)，物料溜子的角度一般在45°左右。改造后系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，同時(shí)改善了環(huán)境衛(wèi)生，降低了電耗，減少設(shè)備維護(hù)量。
2.2 篦冷機(jī)、窯門罩及窯內(nèi)耐火磚的改進(jìn)
1)把篦冷機(jī)和窯門罩都取消了耐火磚，全部采用澆注料和噴涂料；2)簡(jiǎn)化窯內(nèi)磚型，采用直接結(jié)合鎂磚、耐磨抗剝落磚和保溫磚，且都采用了同種磚型。避免了磚型多易混的問(wèn)題，同時(shí)降低砌筑時(shí)間，減少備磚的型號(hào)，提高了工作效率。
2.3 增加燃料的均化設(shè)施
建一線時(shí)由于資金的問(wèn)題沒(méi)有設(shè)置煤的均化設(shè)施，建第二線時(shí)，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，建了1座Φ60m圓形均化堆場(chǎng)，儲(chǔ)量達(dá)10400t，可滿足現(xiàn)有3條生產(chǎn)線的使用，解決了煤的波動(dòng)問(wèn)題。
2.4 原料粉磨系統(tǒng)
同一線相比取消了粗細(xì)粉分離器，采用了TLS組合式選粉機(jī)，簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了投資和能耗。減少了設(shè)備的維護(hù)量。二線磨機(jī)還加長(zhǎng)了1m，產(chǎn)量得到了提高。
2.5 燒成系統(tǒng)
1)兩喂系統(tǒng)采用了提升機(jī)和轉(zhuǎn)子秤；2)采用了充氣梁篦式冷卻機(jī)，篦床面積加大到52.6m2，窯頭罩采用大窯門罩；3)窯主傳動(dòng)改為單傳動(dòng)。有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定操作。
2.6 水泥粉磨系統(tǒng)
1)同一線相比，增加了輥壓機(jī)邊料循環(huán)回料系統(tǒng)，即降低了入磨物料粒度，提高了磨機(jī)產(chǎn)量，同時(shí)使喂料倉(cāng)料面穩(wěn)定，穩(wěn)定了生產(chǎn)；2)一線出選粉機(jī)采用了2條皮帶回料(磨頭和提升機(jī))，由于物料落差引起的下料點(diǎn)揚(yáng)塵較大，工作環(huán)境差。二線采用了空氣斜槽，物料回到磨頭，解決了環(huán)保問(wèn)題；3)二線選用了O-Sepa N-2500型選粉機(jī)，使用表明，選粉效率好；4)袋除塵器由一線的10個(gè)室，增加為14個(gè)室，過(guò)濾面積由1558m2增大到2198m2，使整個(gè)系統(tǒng)配置更加合理。
2.7 生料均化庫(kù)
一線是1座Φ18m×49m CP型連續(xù)式均化庫(kù)，二線采用了Φ18m×49m多料流式均化庫(kù)(類IBAU)，具有單位空氣量少，均化電耗省，卸空率高，均化效果好，投資省，設(shè)備維護(hù)方便等特點(diǎn)。
2.8 熟料儲(chǔ)存庫(kù)
一線設(shè)計(jì)了1座黃粉庫(kù)，儲(chǔ)量達(dá)1650t。二線在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮產(chǎn)品質(zhì)量有保證，故取消了黃粉庫(kù)。采用2座Φ22.5m×49m熟料庫(kù)，儲(chǔ)量可達(dá)40000t。解決了東北地區(qū)冬季熟料儲(chǔ)存問(wèn)題。
2.9 系統(tǒng)存在的問(wèn)題
盡管在設(shè)計(jì)上二線比一線系統(tǒng)配置更合理，但在實(shí)際使用中還存在一些小問(wèn)題:
1)生料入均化庫(kù)的皮帶機(jī)
考慮到輸送生料采用的是氣力提升泵，在進(jìn)料時(shí)返風(fēng)，使該處的場(chǎng)塵較大，后將皮帶機(jī)改造為拉鏈機(jī)，將設(shè)備能力加大，并在訂貨時(shí)注意質(zhì)量，密封效果好，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。
2)生料入窯的皮帶機(jī)
由于設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)皮帶角度及下料點(diǎn)考慮不周，喂不上料，料多時(shí)冒料，揚(yáng)塵較大，后經(jīng)調(diào)整皮帶機(jī)的角度，把尾輪加長(zhǎng)，同時(shí)調(diào)整下料點(diǎn)的位置，滿足了生產(chǎn)的需要。
3)水泥粉磨系統(tǒng)的輥壓機(jī)
二線采用天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的Φ1400mm×1000mm的輥壓機(jī)，由于材質(zhì)、制造質(zhì)量及技術(shù)不過(guò)關(guān)等問(wèn)題，使用效果差，后改為同一線的Φ1000mm×630mm輥壓機(jī)，使用效果良好。
2.10 二線生產(chǎn)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2
表2 二線生產(chǎn)年平均主要技術(shù)指標(biāo) 
3 三線的設(shè)計(jì)
第3條2500t/d生產(chǎn)線設(shè)計(jì)時(shí)，完全借鑒了一、二線的成功經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)工藝沒(méi)有大的改變，窯、生料磨只是相關(guān)設(shè)備加大。系統(tǒng)以最快的時(shí)間達(dá)標(biāo)，并能穩(wěn)定生產(chǎn)。設(shè)計(jì)時(shí)生料按3組分配料，沒(méi)有考慮到公司采用4組分配料，即濕粉煤灰、硅石、石灰石、鐵礦石配料，濕粉煤灰水分大，硅石難磨等，使磨機(jī)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)能力且質(zhì)量波動(dòng)較大，給窯的操作帶來(lái)了一定的困難，目前窯還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)能力。但通過(guò)對(duì)磨機(jī)摘掉一些揚(yáng)料板，在通風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)上加了進(jìn)相機(jī)后，電流下降10A左右，能力已接近設(shè)計(jì)能力。但質(zhì)量還有一定的波動(dòng)，待進(jìn)一步的摸索和完善。
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