趙永帥,龔萬會(天瑞集團河南永安水泥有限責任公司,河南 鄭州 )
天瑞集團永安水泥有限責任公司有一條5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線,該生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4.2m×72m,窯尾采用Φ7.5m×32.18m分解爐和五級預(yù)熱器,窯頭采用NC42340型三代篦冷機,配套ATOX50生料磨和Φ3.8m×(7.75+3.5)m風掃煤磨,17臺風機系統(tǒng)(充氣梁風機8臺,室風機9臺),配置總功率達到1953kW,總風量610800m3/h。自2011年窯系統(tǒng)投料運行以來,當窯滿負荷生產(chǎn)連續(xù)運行10~15天后,篦冷機四風室漏料嚴重,大量高溫熟料進入風室造成風室和灰斗溫度高,風室和灰斗殼體燒紅、損壞,大塊熟料顆粒易堵塞灰斗和弧形閥等卸灰裝置,無法及時放料熱輻射造成二段南側(cè)液壓缸密封板多次因高溫燒至融化,被迫停窯檢修,該問題不但影響回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn),現(xiàn)場處理時也存在較大的安全隱患。
根據(jù)近幾年的運行情況,分析認為造成篦冷機篦板燒損較快的主要原因有以下幾個方面:
(1)出窯熟料進入篦冷機后出現(xiàn)離析現(xiàn)象,篦冷機北側(cè)大塊多,南側(cè)細料多,溫度高,冷卻效果差,出現(xiàn)紅河,到達二段四風室時最為嚴重,細料多冷卻不及時,風吹不透料層,篦板溫度非常高,長時間處于燒紅的狀態(tài),使得篦板損壞速度加快;
(2)經(jīng)多次現(xiàn)場檢查和分析,最終找到了篦冷機四風室南側(cè)篦板損壞尤為嚴重的另一個原因,即篦冷機四風室南側(cè)頂部開設(shè)有一個發(fā)電取風口,取風口長3.5m,寬2m,全部籠罩在四風室上方,窯系統(tǒng)正常運行時該取風管道中部分高溫懸浮顆粒會沉降在篦床上,造成該部位溫度升高,料層加厚,從而加劇了紅河現(xiàn)象的發(fā)生;
(3)雖然篦板材質(zhì)為耐熱鋼,但在此高溫工作環(huán)境下強度降低明顯,高溫下活動篦板與盲板反復(fù)摩擦使得篦板壽命大大降低,而周圍固定排篦板均未出現(xiàn)燒損現(xiàn)象;
(4)篦冷機四風室原始配置風機偏小,風機配置為風量31500m3/h,全壓6272Pa,電機功率為90kW,該風機風量小,風壓低,對于蓖床上細料較多,料層厚時不能吹透和及時冷卻,造成篦板長時間高溫或燒紅狀態(tài),特別在回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量達到5800t/d以上時更加劇了篦板的損壞;燒損篦板情況見圖1。
圖1 燒損篦板情況
(1)2017年將篦冷機1~4風室南側(cè)最外一排活動篦板改為定板,以避免最外側(cè)活動篦板與盲板的摩擦,延長使用壽命,技改后最外側(cè)活動篦板由于固定不動,未出現(xiàn)燒損漏料現(xiàn)象,1~3風室南側(cè)篦板使用壽命均較之前明顯好轉(zhuǎn),各風室漏料明顯減少,但是四風室南側(cè)第二排活動篦板很快也出現(xiàn)了燒損快的狀況,由于高溫、摩擦使其壽命大大降低。
(2)為解決四風室南側(cè)第二排活動篦板的損壞問題,2018年回轉(zhuǎn)窯檢修期間在篦冷機四風南側(cè)矮墻底部(距離篦板垂直距離10cm)增加5個側(cè)吹風冷卻孔,分別對應(yīng)四風室5排活動篦板,在篦冷機外側(cè)增加一臺15kW的冷機風機與之連接供風,以降低篦板溫度,延長使用周期,技改過后四風室篦板使用壽命延長,能達到20天以上,且風室漏料減少。
(3)為徹底解決篦冷機篦板燒損的頑疾,在之前改造的基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析總結(jié),又實施了兩項技改措施,第一是利用2019年回轉(zhuǎn)窯檢修機會在四風室矮墻上發(fā)電取風口處增加撒料板,以減少高溫粉料沉降聚集,降低四風室的料層厚度,加強冷卻效果;第二是在篦冷機四風室外新增加一臺室風機,配置為風量21420m3/h,全壓為8330Pa,電機功率為90 kW,開機后以調(diào)整原配置電機的轉(zhuǎn)速來平衡這兩臺風機的用風平衡,改造后運行2個月,四風室未出現(xiàn)漏料現(xiàn)象,停機檢查篦板未出現(xiàn)燒損現(xiàn)象,篦板外觀尺寸正常,未發(fā)現(xiàn)明顯磨損消耗。
通過以上技改措施,解決了回轉(zhuǎn)窯高產(chǎn)運行后因出窯熟料離析,在篦冷機一側(cè)出現(xiàn)紅河,篦板燒損快,影響窯連續(xù)運行的問題,為后期窯高產(chǎn)連續(xù)運行提供了保障。
目前國內(nèi)5000t/d生產(chǎn)線運行較多,特別是早期投產(chǎn)運行的第三代篦冷機,由于冷卻面積小,冷卻風量、風壓低,造成篦板耐熱件的過度消耗,從而制約回轉(zhuǎn)窯長期連續(xù)運轉(zhuǎn)和引起其他諸多不安全因素;這里僅對我公司回轉(zhuǎn)窯運行中出現(xiàn)的問題進行了分析,并采取了相應(yīng)的解決措施,取得了一定的效果,在此拋磚引玉,希望對存在類似問題的生產(chǎn)線的管理人員有所啟發(fā)。