小型RSP/F預分解窯的投產經驗

屯河硫磺溝水泥廠RSP/F型預分解干法生產線1999年8月11日建成投產，經過半年多的生產調試后，該窯于2000年3月21～23日連續(xù)72h生產，通過達標驗收，達標后生產正常穩(wěn)定，曾連續(xù)投料、正常運行45d無停窯。產質量、運轉率逐月遞增，臺產穩(wěn)定在15.0～15.5t/h，平均運轉率85%以上，入窯生料分解率達到85%，現(xiàn)對燒成系統(tǒng)的設計特點及生產中取得的一些經驗體會簡介如下。 

1　生產工藝、技術方案的主要特點
　　
1.1　生產工藝特點
　　

采用Φ2.7m×40m窯配套的五級旋風預熱器和RSP/F型分解爐相結合的預分解系統(tǒng)；三風道噴煤燃燒系統(tǒng)；生料粉轉子計量秤計量喂料和粉體定量供給機喂煤；冷卻設備Φ3m×32m單筒冷卻機；入分解爐三次風從窯門罩抽取，沉降收塵后切向進入分解爐；出預熱器廢氣經Φ5m×26m增濕塔增濕降溫，進入51m2臥式電除塵器除塵后排入大氣。

1.2　技術方案特點
　　

本項目的技術方案是小型預分解窯，長徑比僅為14.7∶1，因小型預分解窯比大型預分解窯預熱器規(guī)格小，物料和煙氣在分解爐系統(tǒng)停留時間短，易使燃料燃燒不充分，生料的CaCO3分解率低，一般為80%～85%，預熱器容易產生結皮、積灰、堵塞，且生產調試難度大，在設計時，采用的主要措施有:一是在各級預熱器錐體部分和進口平管道采用了高壓空氣定時吹氣預防堵塞；二是在各級預熱器進口均采用五邊形結構防止進口水平段堆料，造成預熱器塌料、堵塞；三是在各級預熱器下部設緩沖倉，從而有效地防止錐體的堵料。

1.3　設計指標和達到的規(guī)模
　　Φ2.7m×40m窯系統(tǒng)設計技術指標:
　　產量:14～16t/h；
　　熱耗:≤4598kJ/kg；
　　運轉率:≥80%；
　　分解率:≥80%；
　　熟料強度:57.5MPa(GB法)。
　　生產規(guī)模:年產優(yōu)質熟料10～12萬t。
2　幾點經驗體會
　　
2.1　確定合理的操作參數(shù)
　　

在項目建設初期，我們選派了一批大、中專畢業(yè)生到同類窯型的南昌水泥廠進行3個月的學習。學習結束后參加燒成系統(tǒng)的設備安裝及耐火材料砌筑，使他們對分解窯有了更深入細致的認識了解。在投產后，多次派他們到新疆水泥廠學習參觀，請專家、師傅現(xiàn)場指導。
　　

通過6個多月的生產調試，確定了合理的操作參數(shù)，見表1。

 
注：1.窯與分解爐用煤比例為5∶5～4.5∶5.5；
　　

 2.窯速：3～3.2r/min(設計窯速為0～3.2r/min)。

2.2　試生產期間存在的主要問題及改進措施
　　

突出的問題是:喂煤不穩(wěn)，不能正常煅燒；各級預熱器堵塌料頻繁；分解爐煉爐、塌床，窯尾煙室及縮口結皮嚴重；紅窯；窯內通風差。針對上述問題，在以下幾方面進行改進。

2.2.1　喂煤工藝的改進
　　

原喂煤工藝設計布置為煤粉倉——粉體定量供給機——一、二兩級星型卸料器——可調下料器——噴煤管。試生產初期，調試多次，不能正常喂煤煅燒，表現(xiàn)為:粉體定量供給機返風嚴重，剛開機時煤風尚能自煤管正常噴出，持續(xù)十幾、二十幾分鐘噴出的煤粉開始減少直至無煤噴出。原因:可調下料器達不到送煤、鎖風的技術使用要求，送煤時自可調下料器向上返風，部分煤粉擠入一、二兩級星型卸料器軸承間隙，使軸承抱死，不能正常喂煤。其后采用了我廠余熱發(fā)電窯螺旋泵喂煤替代可調下料器后，能正常喂煤煅燒，但仍有返風。原因是三風道噴煤管內、外風管及煤風管相互竄風、干擾，而造成窯頭粉體定量喂煤機返風嚴重，造成下煤不穩(wěn)，火焰形狀不好，無法調節(jié)，致使燒成溫度低，來料后頂不住料，為此，重新訂購了1臺新三風道燃燒器，并按廠家要求，將原凈風風機L43LD羅茨風機更換成風量為50.9m3/min的L63LD羅茨風機，增大了一次風量，更換后，火焰有力，調節(jié)靈敏，窯溫高，不再返風。

2.2.2　改造窯尾煙室斜坡和縮口，改善窯內通風
　　

調試初期，窯內通風極差，火焰發(fā)散，在窯口打旋，拉不長，造成局部高溫；火點位置始終在一檔輪帶前后，損傷窯襯，多次磚薄紅窯，且燒成帶整體溫度偏低，頂不住料，易竄生料。為此我們加大窯尾高溫風機風門，由75%開至100%，風機轉速由1300r/min提至1480r/min，高溫風機選用四平風機廠生產的1700DIBB24型，其處理風量Q=120000m3/h、

P=7357.5Pa，最高轉速1480r/min，10kV、400kW高壓電動機配置液體電阻調速。從設計方面來講風機能力是應該夠的，但拉大排風后，窯內通風仍不見好轉，停窯進行系統(tǒng)檢查，發(fā)現(xiàn)窯尾煙室邊壁和縮口結皮嚴重，煙室斜坡凈空尺寸偏小，造成窯內通風阻力增大，通風不好，同時窯與分解爐爭風，也會導致預熱器的塌堵和結皮。
　　

為此將煙室斜坡所砌耐火磚下面100mm厚的硅酸鈣板取掉，將耐火磚(規(guī)格為:114mm×65mm×150mm)的立面垂直斜坡砌筑改為65mm厚的立面垂直斜坡砌筑，再將如圖1所示部位的澆注料剔薄，由h=0.5m擴大到0.8m。設計的縮口尺寸d=670mm×670mm，結皮后的實際縮口尺寸最大處為570mm×570mm，最小處為440mm×380mm，為保證縮口風速33～37m/s，同時考慮我廠所用原燃材料有害成分(堿、氯、硫)偏高、易結皮，故將縮口放大到d=750mm×750mm，并在縮口處開了3個便于清除結皮的小檢查門。
　　

處理后，窯內通風情況明顯好轉，火焰拉長、火點位置后移，三次風風量可根據(jù)煅燒狀況進行調節(jié)，窯尾溫度可穩(wěn)定在930～980℃。

2.2.3　改變分解爐結構，解決分解爐煉爐和塌床問題
　　

改進型的RSP分解爐是使用流化床技術。首次使用時按要求鋪設床面，流化風壓從3～8kPa進行多次調試均無效，而且經常出現(xiàn)煉爐(床面結大塊)和塌床現(xiàn)象，使用流化風還加劇了窯頭正壓。
　　

設在燃燒室底部的流化床的主要作用是緩解塌料，避免未經分解的生料直接沖入窯，但在實際生產中卻加劇了塌料。每次停窯后，進分解爐檢查，都發(fā)現(xiàn)物料沿流化床自然堆積成一個斜坡。分解爐塌料的原因主要是:斜坡物料在900～1000℃高溫下發(fā)粘，使入分解爐的物料粘在上面，當堆積到一定程度時，物料直接從分解爐經縮口沖入窯內，發(fā)生大塌料，也就是塌床。此時需停窯處理，為此，我們將流化床暫時砌掉，改為RSP型分解爐，床面鋪熟料，用磷酸鹽磚砌成50°的斜面(改造方案如圖1)，防止物料堆存，改造后分解爐塌料現(xiàn)象得到解決。

2.2.4　改分解爐噴煤管風翅角度，解決分解爐結皮問題
　　

分解爐噴煤管噴嘴風翅角度設計為30°，制作安裝的實際角度為40°，由于風翅角度過大，入爐煤粉分散太開，加之我廠煤粉揮發(fā)分高(39%～42%)，灰分低≤12.0%，熱值高(25000～26500kJ/kg)，造成煤粉燃燒速度過快，火點位置上移，在分解爐頂部形成局部高溫(900～1100℃)，使分解爐頂部和上部筒壁結皮嚴重(5～20cm)。我們多次改變風翅角度，后來將其改為25°，適當減慢煤粉燃燒速度，使火點位置下移，消除了分解爐的結皮現(xiàn)象，喂煤比例也能加大，使用效果較佳，改造方案如圖2所示。

2.2.5　增設撒料裝置，緩解塌料現(xiàn)象
　　

該窯在調試期間塌料頻繁，同時出現(xiàn)四級溫度比五級高的倒掛現(xiàn)象。這說明物料分散不好，氣流有短路現(xiàn)象，由于砌筑單位少砌了撒料舌頭，為此我們在各級預熱器下料口增設了撒料板，安裝角度為15°(見圖3)，以提高物料的懸浮分散能力，提高上升管道的傳熱效率，改造后，塌料現(xiàn)象得到緩解，四級和五級溫度倒掛消除。

2.2.6　改進四級、五級排灰閥安裝角度，防止堵塞
　　

試生產中四級、五級預熱器排灰閥實際安裝角度只有15°，下料時料落在翻板的后半部分，翻板打不開，在翻板上開始堆積，直至堵到預熱器錐體部分，造成四級、五級預熱器頻繁堵塞。停窯后將四級、五級排灰閥水平旋轉180°重新安裝，角度為75°，調輕配重，堵塞問題得到解決。

2.2.7　單冷機的砌筑改動
　　

由于我廠原燃材料原因，窯內經常結料球，單冷機內揚料磚由于受到料球的沖擊易松動掉磚。另外由于單冷機布置在零平面以下，筒體散熱慢，單冷機大齒圈易著火，嚴重影響了窯的運轉。為此換磚時揚料磚統(tǒng)一改砌為198×150×100×90的磷酸鹽耐磨磚；將單冷機內大齒圈處的揚料板拆去2m，改砌后，再沒發(fā)生因單冷機掉磚或大齒圈易著火而停窯，提高了窯的運轉率。

3　熟料生產情況
　　

表2為1999年9月至2001年4月的生產匯總。 

4　燒成系統(tǒng)尚存在的問題
　　

1)由于試生產要求時間短，我們暫時將流化床砌掉，減小了分解爐的有效容積，使分解爐的預燒能力和利用率大為降低。待生產連續(xù)穩(wěn)定，將重新啟用。
　　

2)目前窯頭、單冷機正壓大的現(xiàn)象仍未消除，當窯皮稍長時，窯內通風不足，主排風機風門開度已開至90%～100%，轉速達到1480r/min的全速，因此風機風量富余能力不足，制約著窯的進一步增產。
　　

3)由于我廠使用的原燃材料堿含量偏高，粘土質原料硅高鋁低，不易實現(xiàn)中KH、高SM的配料，窯內易結料球，熟料強度不很高。