設(shè)備檢修期間出磨生料直接入窯煅燒的應(yīng)對(duì)措施

  安陽(yáng)中聯(lián)水泥有限公司擁有一條5000t/d生產(chǎn)線，2013年10月份生料均化庫(kù)入庫(kù)斗式提升機(jī)皮帶出現(xiàn)故障，維修時(shí)間為15天。在此期間，公司決定不間斷生產(chǎn)，出磨生料不經(jīng)均化庫(kù)直接入窯煅燒。為保證熟料產(chǎn)量和質(zhì)量，通過(guò)采取穩(wěn)定原燃料和窯爐工藝、提升出磨生料的穩(wěn)定性、加強(qiáng)對(duì)石灰石倉(cāng)料位的控制、改變?nèi)涌刂品绞揭约皽p小調(diào)整幅度等一系列措施，保證了維修期間的正常生產(chǎn)，滿足了市場(chǎng)需求。

  1 工藝改造

  此次改造是將出磨生料輸送斜槽末端加一下料溜子至生料均化庫(kù)出庫(kù)斜槽上，溜子內(nèi)設(shè)置閘板閥。當(dāng)立磨正常開(kāi)啟時(shí)，出磨生料經(jīng)斜槽進(jìn)入生料均化庫(kù)出庫(kù)斜槽，經(jīng)過(guò)入窯提升機(jī)入窯煅燒。當(dāng)立磨異常需要停機(jī)時(shí)，止住下料溜子內(nèi)閘板閥，用生料均化庫(kù)內(nèi)的剩余生料，保證窯系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。改造前后工藝見(jiàn)圖1。

圖1 改造前后出磨生料入窯示意

  此次出磨生料直接入窯煅燒，為了保證窯系統(tǒng)和預(yù)熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證窯熟料產(chǎn)量控制在正常生產(chǎn)水平5600t/d，立磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量控制在380t/h。

  2 配料管理

  2.1 原材料現(xiàn)狀

  安陽(yáng)中聯(lián)水泥有限公司采用石灰石、黏土、砂巖和鐵粉4組分配料，其中石灰石供貨商有4家，黏土、砂巖和鐵粉供貨商各為一家。不同供貨單位原燃材料化學(xué)成分見(jiàn)表1和表2。

表1 原燃材料化學(xué)成分  %

表2 煤的工業(yè)分析

  由于黏土、鐵粉和砂巖成分較為穩(wěn)定，采用常規(guī)均化堆取料即可。為了穩(wěn)定石灰石中的CaO，采用石灰石2作為特殊時(shí)期的石料，破碎后經(jīng)圓堆均化使用。

  2.2 提高控制標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)

  在生料直接入窯煅燒情況下，配料穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性需要大大提高。正常生產(chǎn)中由于均化庫(kù)的作用，能有效地減小出磨生料波動(dòng)對(duì)熟料質(zhì)量的影響。我公司在正常生產(chǎn)中出磨生料每小時(shí)測(cè)量一次，入窯生料和熟料每2小時(shí)測(cè)量一次。為了提升出磨生料的穩(wěn)定性，將出磨生料和熟料每小時(shí)測(cè)量一次。

  在此條件下生產(chǎn)，要求從進(jìn)場(chǎng)原燃材料到熟料的燒制各個(gè)環(huán)節(jié)，包括物資采購(gòu)、礦山管理、中控室和燒成車間等各個(gè)部門都應(yīng)該高度集中思想，提高控制標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化操作工藝，加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)。

  2.3 配料過(guò)程的管理

  2.3.1 取樣方式的改變

  保證單一原燃材料后，出磨生料KH控制在0.970，熟料KH為0.910。運(yùn)行第一天，生料和熟料CaO和KH控制指標(biāo)與石灰石配比數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 第一天運(yùn)行數(shù)據(jù)

表中：M=∑（Ai-B）/n

  式中：M——指定偏差，數(shù)據(jù)距指定數(shù)值之間距離的平均值，反映數(shù)據(jù)的波動(dòng)狀況；

  Ai——實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

  B——指定值，生料KH為0.970，熟料KH為 0.910，CaO為平均值。

  從表2可以看出，生料KH波動(dòng)較大，其中12、18、19和22時(shí)生料KH與熟料KH波動(dòng)趨勢(shì)相反。結(jié)合傳統(tǒng)配料經(jīng)驗(yàn)，更改配比后第一個(gè)數(shù)據(jù)多數(shù)達(dá)不到目標(biāo)值，生料此時(shí)采用連續(xù)取樣，其分析數(shù)據(jù)已經(jīng)不再準(zhǔn)確反映當(dāng)前入窯生料的成分，不易控制生料的配比。因此，改變?nèi)臃绞?，注意生料樣品的代表性，采用瞬時(shí)取樣。調(diào)整取樣方式后生料KH和CaO與熟料KH見(jiàn)圖2。

圖2 生料CaO和KH 與熟料KH趨勢(shì)

  從圖2可以看出，通過(guò)取樣方式調(diào)整，生料和熟料的穩(wěn)定性較第一天有了較大提高。此時(shí)出磨生料直接煅燒，對(duì)于窯的操作員來(lái)說(shuō)，仍然是極大的挑戰(zhàn)。

  2.3.2 控制石灰石倉(cāng)料位 

  從圖2中CaO波動(dòng)情況與現(xiàn)場(chǎng)、中控操作以及以往配料經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其與配料站石灰石倉(cāng)的料位有較大關(guān)系。當(dāng)?shù)陀?3.5m時(shí)，生料CaO含量會(huì)有較大幅度地增高，此時(shí)的石灰石以大塊料為主。針對(duì)此類問(wèn)題，配料站崗位人員及中控人員密切關(guān)注石灰石倉(cāng)料位，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原材料狀況，提前調(diào)整配比含量，將依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)整方式改為事前調(diào)整，有效地穩(wěn)定了出磨生料。

  通過(guò)提高現(xiàn)場(chǎng)關(guān)注度，第三天和第四天的數(shù)據(jù)顯示，生料和熟料基本處于可控范圍，但仍具有一定波動(dòng)性，其中取第四天數(shù)據(jù)為例，生料和熟料的KH與石灰石配比波動(dòng)見(jiàn)圖3。

圖3 石灰石配比與生料和熟料KH趨勢(shì)

  從圖3可以看出，石灰石配比主導(dǎo)著生料和熟料KH的波動(dòng)。其中6、7、8和19時(shí)出現(xiàn)熟料KH較高，9、11和21時(shí)熟料KH較低。主要原因?yàn)榕淞霞夹g(shù)人員技術(shù)能力水平不足，生料調(diào)整準(zhǔn)確性差，沒(méi)有一步調(diào)整到位，影響近2h。

  2.3.3 減小調(diào)整幅度

  為此，調(diào)整配比后30min，增加生料的熒光分析，根據(jù)分析結(jié)果重新進(jìn)行微調(diào)，確保生料配比調(diào)整準(zhǔn)確，縮短生料波動(dòng)時(shí)間，提高熟料的穩(wěn)定性。

  通過(guò)以上的調(diào)整，此后幾天，生料的穩(wěn)定性與熟料的質(zhì)量達(dá)到了正常生產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。但是仍然需要注意原材料長(zhǎng)堆取樣中出現(xiàn)的問(wèn)題，如砂巖中取到黃土、黃土中取到大量石灰石以及換堆取樣等問(wèn)題。此時(shí)應(yīng)當(dāng)與中控及崗位工作人員保持密切聯(lián)系，時(shí)刻關(guān)注取樣變化，結(jié)合實(shí)際事先調(diào)整，確保配比的準(zhǔn)確性、生料穩(wěn)定性和熟料的高質(zhì)量。

  分析這15天中生料和熟料KH指定偏差與熟料強(qiáng)度關(guān)系，見(jiàn)圖4。

圖4 生料和熟料KH指定偏差與熟料抗壓強(qiáng)度

  除第8天由于維修生料立磨停產(chǎn)4h，生料和熟料的波動(dòng)性略有影響外，出磨生料和熟料的KH指定偏差整體呈遞減趨勢(shì)，熟料強(qiáng)度趨于穩(wěn)定上升，通過(guò)一系列措施降低了出磨生料的波動(dòng)，保證了檢修期間出磨生料直接入窯煅燒能夠滿足產(chǎn)質(zhì)量的要求，整個(gè)生產(chǎn)期間窯系統(tǒng)運(yùn)行正常。

  3 效果

  1）通過(guò)穩(wěn)定原燃材料，為生料穩(wěn)定性創(chuàng)造了先決條件，為設(shè)備檢修期間出磨生料直接入窯煅燒奠定了基礎(chǔ)。

  2）通過(guò)出磨生料控制方式的改變，有效地提升了出磨生料的穩(wěn)定性，保證了設(shè)備檢修期間出磨生料能夠直接入窯煅燒。

  3）加強(qiáng)過(guò)程控制，減小調(diào)整幅度，對(duì)影響生料穩(wěn)定性的外圍因素加強(qiáng)監(jiān)控，能夠有效地控制出磨生料的穩(wěn)定性。

  通過(guò)以上控制對(duì)策，在設(shè)備檢修期間，熟料產(chǎn)質(zhì)量影響較小，在短時(shí)間內(nèi)能夠達(dá)到質(zhì)量控制的要求，為公司設(shè)備維修贏得了寶貴的時(shí)間。