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2500/d窑外分解窑熟料产量和质量的提高与稳定

某水泥有限公司2500t/h熟料生产线是由天津水泥工业设计研究院设计的。分解炉为DD炉，预热器为双系列的；回转窑规格为Ф4×60m；生料磨为Ф4.6×10+3.5m中卸烘干磨；煤磨为Ф2.8×5+3m风扫磨；煤粉计量采用德国PFISTER公司生产的DRW4.10转子秤；篦冷机为天津院开发的带有充气篦板的冷却机；控制系统为天津院开发的集散型控制系统。
 该生产线于2006年1月份点火,试生产期间熟料质量不稳定,日产熟料2500t左右。经过1年多来的实践和探索,使窑的熟料质量和日产能力得以提高与稳定, 2006年连续12个月生产合格熟料729045t;2007年1月至4月共生产熟料259802t；从2006年10月份开始到目前一直稳定运转在较高的产质量水平上(见表1)。以下为我们稳定提高熟料产质量的具体做法。
表1 2006年-2007年4月窑运转情况
时间
平均日产
（t/d）
熟料28d强度（Mpa）
f-CaO（%）
季度产量
（t）
运转率
（%）
2006年1季度
2378
59.6
1.48
89323
41
2006年2季度
2494
60.2
1.49
191474
85
2006年3季度
2746
60.1
1.26
196059
79
2006年4季度
2920
60.3
1.09
252188
95
2007年1-4月份
2930

1.20
259802
79
1 积极采取措施稳定生料质量
1）严把原材料关。我公司有自己的石灰石矿山，地质勘探结果表明，CaO含量平均为52.4%，含有夹石层，我们做法是，对矿山进行分片取样检验，根据检验结果，再进行高品位石灰石与低品位石灰石进行搭配开采（即使每片石灰石CaO含量都在控制范围内，也要多点搭配开采），要求矿山车间遵照执行，下山石灰石每两小时检验一次CaO含量，发现有低于49%时，及时通知矿山车间更改搭配比例，确保下山石灰石CaO含量在50%-53%之间，另外严格控制石灰石破碎粒度要＜25mm。我公司砂岩附近采购，化验室人员定期到砂岩矿取样检验，进行指导开采，要求进厂砂岩SiO2含量在72-73%之间，一旦检验结果超出此范围，及时通知砂岩矿调整搭配比例，确保砂岩成分被动严格控制在较小的范围内，砂岩粒度控制在＜25mm。我公司主要从两家采购，严格控制进厂水分和品位。
2）充分发挥均化设施作用。我公司有Ф80m石灰石预均化库，公司要求堆料层数达到500层以上，并进行往复式布料，整个预均化库储存量不低于15000t；对砂岩的做法是，在矿点附近设不低于6000t储存量露天堆场，再输送到我公司砂岩堆棚，进行二次倒堆，在公司堆棚内储存量也低于6000t，再通过皮带输送砂岩预均化库再次均化；对铁粉的做法是，每批铁粉到公司露天堆场后，进行拢堆，再通过皮带输送铁粉预均化库。
3)加强对配料站的现场管理。对配料过程要求保证物料的连续性和料层的稳定，当几组分物料有一路出现故障时，其他几组分物料要同时止料，超过10分钟不能恢复正常下料时，要立即停磨。
4)配料岗位操作人员要加强责任心，努力提高业务操作水平。做到勤抽查、勤观察、勤调整。分析配比及生料成分的相关性，以此判断出磨生料质量及计量设备的可靠性。
5)中控生料磨操作人员，要严格遵守操作规程，磨机加减台时，不要大起大落，加减料的幅度不要过大，以防对出磨生料质量带来波动。要严禁空磨运转，空磨运转时间不得超过10分钟。
6)稳定出磨取样点气压。加强取样器的状态检查，尽量减少由于压力给取样带来的误差，通过压力调节保证正常取样。
7)统计分析确定出磨、入窑生料成分的对照关系。根据荧光分析的结果，确定出磨、入窑生料成分的相关性，从而对出磨生料的控制目标做出正确的判断。对于均化效果的判断，也利用统计的方法，确定均化后生料质量是否符合要求。
2 窑头喷煤管在窑断面的位置调整适当
　1）一般认为，喷煤管在窑口截面位置应定在靠近物料的第四象限，这样并不好，现代窑窑速较高，窑内物料带起比较高，靠近料侧形成料幕，偏向料侧喷煤管燃烧状态不好，火焰逼近料面，由于窑的不断旋转，使部分火焰被裹入物料中，煤粉不完全燃烧严重，窑头温度难以提升，窑内产生CO，出现还原气氛，降低了物料粘度，从而使物料易出现结球现象，影响熟料质量。解决方案是，将喷煤管放在窑中心位置，坚持原则就是，让煤粉有一个良好的燃烧空间。
2）调整好喷煤管内外比例
对喷煤管风阀进行了调整，适当调节燃烧器内外风的蝶阀：开大内风阀门，加强内风的扰动，提高风、煤的混合程度，保证煤粉的燃烧充分，使火焰在窑内顺畅有力，使窑前温度得到提高，以利熟料煅烧。
3 努力提高生料均化库均化效果
为了保证生料均化库均化效果更好一些 ,为此，我公司要求将均化库料位控制18m以上,最低不低于15m,尽量提高均化值,保证入窑生料三率值在控制指标范围内
4 严把原煤质量关
  我公司投产初期，原煤来源多，煤灰分高且波动大(见表2),煤灰分的大幅度波动使入窑生料和煤粉不对口,熟料率值忽高忽低,KH值高时熟料烧不住,fCaO高,KH低时,熟料强度低且易发生结皮,导致堵塞或塌料,煤灰分高时热值低,不易燃烧完全,满足不了煅烧要求。为此,严格控制原煤质量，低于（Qfar，net ）22165 kJ/kg原煤拒绝进厂。
表2 2006年-2007年4月煤粉质量
时间
平均灰份%
Qfar，net（kJ/kg）
挥发分%
细度%
水分%
2006年前两季度
31.56
20500-23500
23.07
＜16
＜1.0
2006年后两季度后
28.51
22750-23500
28.08
＜15
＜1.0
5 做好原煤入厂后的均化工作
 原煤卸入原煤预均化库后,以竖铺横切的方法进行均化。即将不同质量的原煤,在预均化库中分区堆放,用煤时用取料机横向扒取,使煤粉质量在堆放和扒取过程中达到均化目的。

6 控制出磨煤粉质量
我厂出磨煤粉水分控制1.0%以下,水分大时既不利于煤粉的燃烧,拉长黑火头,影响熟料煅烧,又不利于下煤的稳定,煤粉水分大,易造成棚仓,煤粉下不来,被迫人工敲打,影响喂煤量的稳定。
由表2可见,出磨煤粉细度是很粗的,由于设备原因能力不足时,被迫放粗,高时可达17%,低时也在 12%以上。细度很粗的煤粉易造成不完全燃烧,系统出现温度倒挂现象,进而形成窑尾和预热器系统结皮、堵塞或塌料。目前针对煤粉细度问题准备委托设计院进行诊断,对煤粉制备系统进行改造或改进操作,力争将煤粉细度降至10%以下。
7  优化工艺参数,制定操作制度
1 ） 窑的喂料量同转速相匹配
  窑的喂料量同转速按以下关系式调整:
 N=0.0198G
式中:N——窑转速,r/min;
  G——生料喂料量,t/h。
  窑喂料量增加时必须同步增加窑转速,而窑转速达不到规定数值时,不能增加喂料量,这样就避免了窑内物料量时大时小,填充率不稳定而造成热工制度不稳定,为稳定熟料质量和提高台时能力创造条件。满负荷运转时，窑转速为3.95r/min。
2）  稳定入窑物料分解率
入窑物料表观分解率的高低是评价窑外分解窑预热分解能力和系统工况的重要参数,也是稳定熟料质量和窑台时能力的关键。正常生产中均稳定在95%以上,分解炉出口温度的设定值是根据入窑物料表观分解率的高低而改变。
3） 建立窑的拉风投料制度
当尾温达900～950℃,窑速转至2r/min时,拉风至1级旋风筒出口负压4000Pa左右,点分解炉,炉温达850℃时,设定喂料量120t/h,窑尾喂料提升机电流达80A时(提升机空载时电流为60A,额定投料量时电流为102A),拉风至1级旋风筒出口负压3500～4000Pa,不需挂窑皮情况下在2h内加至额定喂料量。这样既可使点分解炉系统拉风和投料时间相匹配,不致于造成拉风过早,使系统处于超温状态;又可使窑尽快达额定产量,因为预分解窑在额定产量下,各参数才能达到最佳值,工况也是最稳定的。
4）  确定合适挂窑皮制度
挂好窑皮是优质高产低消耗的保证,尤其新换砖时必须注重挂好窑皮。按升温制度升温至规定投料温度时,首次投料量为120t/h，在8h内增加至150t/h，运转至第2个8h内分两次加至170t/h,再稳定运转2个班后加至正常投料量,正常生产中注意监视筒体温度,注意窑皮的变化,并及时调整和补挂。
5 熟料烧成系统主要控制参数
分解炉出口温度:900±10℃;
入炉三次风温度:700～800℃;
窑尾温度:1000±50℃(最高≯1100℃);
窑头负压:-(20±5)Pa;
1级预热器出口负压:-5200～-5500Pa;
入窑物料分解率:＞95%。
5  提高篦冷机冷却能力，提高二三次风温
1）一是进行厚料层操作
原来篦床上高温段平均料层只有350mm左右。在结粒不均时,冷却风从阻力小的大颗粒部位短路,细颗粒部位冷却不好,现熟料平均料层逐渐加至600mm，二室篦下压力控制在4500Pa左右;一方面确保熟料冷却达到要求，另一方面保证有较高的二三次风温。

2）确定篦床速度比
高温段篦速：低温段篦速=1:1.2。
3）操作中注意风煤料的变化
尤其在煤料成分变化时加强操作及时调整。当煤灰分大,熟料中Fe2O3含量高或喷煤嘴磨损严重时均有出红料的危险，及时调整操作，避免危害熟料破碎机。
6  提高设备运转率
1 ）保证购进配件质量
每次配件加工完或购回后,由技术人员验收后方可入库,杜绝原来在设备或电器配件上曾多次发生的因质量不合格而延误生产的情况。
2）重视检修质量
检修期间各个检修项目均落实到个人,明确责权利,重要项目完工后由生产副总亲自组织验收,确保检修质量。
3）加强巡检工作
日常生产中对机械设备、电器设备和生产工艺问题的巡检是一项十分重要的工作。巡检中可以及时发现生产隐患,及时处理,避免造成事故，一旦由于巡检不到位，造成事故，严肃处理责任人。
7   稳定提高窑产质量的其它措施
1）  稳定增湿塔出口温度
正常生产中,窑磨同时开,增湿塔出口温度控制在250℃。原来手动控制时,温度时高时低,温度的变化造成气体体积的变化,使系统拉风量发生变化,而影响工况。为此,我们改造了增湿塔喷水系统,实现了温度自动控制。
2  ）稳定生料喂料量
一段时间入窑生料量波动较大，造成分解炉喂煤量频繁调节，使窑内来料波动大，窑内难以建立稳定的热工制度，窑系统喂煤量难以稳定控制，造成部分煤粉燃烧不完全，窑内产生还原气氛，以至产生黄心料。引起喂料量波动大的原因主要生料计量仓料位不稳造成的喂料波动，而造成计量仓料位不稳的原因是一组均化库下料装置下料不稳，现场发现是压缩空气软管有破损，造成控制阀阀位摆动，同时调整生料下料的PID程序，使下料稳定。
3 ） 加强堵漏密闭工作
日常生产中定期检查系统密闭情况,对漏风点及时处理。
4 ） 定期进行温度或压力标定
定期分析系统工况,从标定数据中,我们曾发现分解炉出口温度实际值同中控显示值的差值随环境温度的降低而增大,经分析是仪表热电偶补偿导线方面原因所致。如没有定期的参数标测就很难发现问题,将给操作员的操作带来误导。
8 效果综述
总之，影响新型干法窑熟料产量和质量的原因是多方面的,不同的工厂、不同的窑都有各自不同的情况,要提高熟料产量和质量必须做艰苦细致的工作,具体问题具体分析,不断解决主要矛盾,才能使窑的产质量不断迈上新的台阶。我公司通过以上具体措施的落实，加强各项工作管理力度，使我公司窑日产熟料稳定在2900t/d以上，熟料28d强度稳定在60Mpa之上。