水泥生产线石灰石原料均化库系统的设计与改造

　　水泥厂石灰石预均化系统的优化设计

　　1．1 原生产工艺流程

　　进厂石灰石设有2个储存圆库，每个库底设有2个出料口，均采取变频调速皮带机下料，正常生产中4台调速皮带输送机同时给料。

　　由于该流程中石灰石总储存量较少，均化措施比较简单，进厂石灰石粒度较大不均匀，在圆库中颗粒间的“离析”现象比较明显，实际生产中，石灰石圆库仅起到—定的储存物料的作用，达不到预均化的目的。

　　1．2 新的生产流程

　　所谓预均化是指在原料配料前，通过对原料增大储存量，采取均化措施，使原料在储存与取用过程中得到均化。目前用于均化石灰石的主要是预均化堆场和矩形均化库，效果较好。根据资料介绍，矩形均化库的占地面积、均化电耗、设备投资等均优于预均化堆场，且除尘易处理，操作维护也较简便，但随着建设规模的增大，其土建投资所占的比重明显增大。对规模较小的矩形均化库，尽管土建投资较大，但其总投资远远低于预均化堆场。

　　根据企业的实际生产需要，考虑到场地空间的限制，在原有的石灰石圆库之前，增设1座小型矩形均化库，规格为32m×10m×20m(长x宽x高)，内部双排结构，储量7 000t左右，总储期达7d，能满足生产要求。考虑到加强石灰石均化效果，并提高生料磨的产量，在矩形均化库与原圆库之间设置了筛分破碎等设备，其中，破碎机的规格型号为：PCFL—1500QS，立轴式，生产能力60～80t／h，电动机功率132kW。水泥厂改造前后石灰石预均化系统工艺流程

　　2 改造后系统的存取料方法及其配套设施

　　利用矩形均化库双排结构，在石灰石存取过程中，可以一边堆存一边取料。存料时将每排库划分为多个存料区域(各区之间不设隔墙)，根据石灰石每天的质量情况(可以通过化验室对进厂石灰石化验结果或直接现场观察大体判断)，通过控制库顶布料装置按区域进行存放，在矩形库长度方向上形成质量波动较大或不同开采区段的石灰石储存格局。对于某单个存料区域而言，行料时是以平铺方式形成人字型叠加，取料时则是以漏斗流形式为主的直取方式。当库底多口同时下料时，对所有的区域而言，其存料过程实际上形成了近似于在水平方向上的众多区域的竖向排列，取料过程则近似于垂直方向的众多区域的水平切取，亦即在水平方向上同时切取众多单个卸料口形成的漏斗流。并在库底多门下料过程中，自动控制单个卸料口取料量的大小，从而实现石灰石预均化的最佳化。

　　在矩形均化库库底采取计算机控制、变频调速皮带机自动下料，达到库底多个卸料口同时切取料面的目的。矩形库库底分2排共设置14个卸料口，每个卸料口取料时将形成1个“漏斗流”，最多可同时切取14个断面。经矩形均化库一次均化后的石灰石再由库底皮带输送机送入振动筛分设备进行筛分，＞l0mm的颗粒进入立轴式破碎机进行破碎，之后与筛下细颗粒—道经提升机提入2个石灰石圆库，由于破碎后石灰石的粒度大大降低，且颗粒均匀，再利用2个石灰石圆库和配料站石灰石圆库，三库之间形成机械倒库，对破碎后的石灰行进行二次均化，从而大大提高了均化效果。

　　生料均化库及喂料工艺流程简介

　　生料均化库采用一座φ22.5×60.75m生料均化库均化兼储存生料，有效储量为18200t，储期2.35天。该均化库的均化电耗为0.36～0.72kwh/t生料，其均化值可达≥7。当均化库入口生料CaCO3标准偏差≤±2.0%时，可以使出口生料CaCO3 标准偏差≤±0.3% 。要求入均化库的生料水分小于0.5%。生料磨系统送来的生料由提升机经空气输送斜槽输送入均化库内，生料均匀分布于库内。当库底卸料时，形成“漏斗”状料流垂直切割各料层，达到重力均化作用。均化库设八个卸料口，库内底部有八大卸料区。一个大卸料区围绕一个卸料口，又分成两个小区，卸料口出料时，这两个小区轮换充气。

　　均化库卸料要求：通过库中心直线方向的两个卸料口需同时卸料，这可起到一定的搭配均化作用，卸料时间是可调的，一般初定为20min，对每个小区对应充气时间是10min。一对卸料口卸料20min，换下一对卸料口卸料20min，再换到第三对卸料口卸料20min。完成一个卸料周期为80min。库底卸料是由程序控制器对各充气管路上的电磁阀控制，来达到有序卸料。

　　库底环行区所需强空气由一台均化风机（罗茨）提供。库底卸料是由程序器对各充气管路上的电控气动阀控制，以实现有序卸料。此外生料均化库还配置一台供均化仓的均化风机。外接压缩空气用于操作气动阀、气动开关阀以及除尘器。配置一台备用均化风机，实现三台均化风机互为备用。生料经提升机、空气输送斜槽送入生料库中。库内分八个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入搅拌仓进行搅拌，均化作用主要由库内重力切割和搅拌仓的搅拌来实现。搅拌仓同时为窑喂料仓，带有荷重传感器、充气装置，仓下设流量控制阀和流量计实现窑喂料量的计量和调节。经计量的生料通过斜槽、提升机喂入窑尾预热器。在生料进入窑尾预热器前设有生料取样装置，对入窑生料进行分析检测，用以作为烧成系统的操作指导。

　　2.1.2 喂煤系统工艺流程简介

　　煤粉仓布置在煤粉制备系统内，仓下设有计量、输送设备。

　　煤粉从煤粉仓卸出后入喂煤秤按给定值输出煤粉，送至窑头和窑尾喷煤管，输送空气由罗茨风机提供。

　　2.1.3喂料系统工艺流程简介

　　熟料烧成系统采用一台φ4.8×72m回转窑，双系列五级旋风预热器和在线分解炉，系统能力5000t/d。分解炉用三次风直接从窑头罩上抽取，通过三次风管直接送至分解炉。窑尾提升机提升来的生料由电液动侧三通控制，可分别至窑尾预热器或生料均化库。至窑尾预热器的生料经空气输送斜槽、电动分料器分为两部分，从每列C2～C1旋风筒风管加入，与热气流混合后，随上升气流进入C1旋风筒，物料在C1旋风筒内预热分离后，经C1旋风筒下料管进入C3～C2旋风筒风管，然后随上升气流进入C2旋风筒，在C2旋风筒中再次被预热后，经C2旋风筒下料管进入C4～C3旋风筒风管，然后再随气流进入C3旋风筒，物料在C3旋风筒中再次被预热后，经C3旋风筒下料管进入C5～C4旋风筒风管，然后再次随气流进入C4旋风筒，物料在C4旋风筒中再次被预热、分解后经C4下料管进入分解炉，与三次风混合后，物料在分解炉内快速预热和分解，经C5～分解炉风管进入C5旋风筒，由C5旋风筒分离后，经下料锥体进入Φ4.8×72 m回转窑中。安装在生料溜子下部的撒料箱确保气体管道中的物料分布均匀。入窑物料经回转窑高温煅烧，发生固液相反应，形成高温熟料。煅烧后的高温熟料通过窑头罩进入篦冷机冷却。窑头采用多通道喷煤管，保证煤粉的正常煅烧，同时也适合低挥发分煤的正常稳定煅烧。熟料冷却采用HCFC-5000控制流篦式冷却机，出冷却机熟料温度为65℃+环境温度。整个冷却机系统的热效率在70%以上，冷却机出口设有熟料破碎机，出破碎机的熟料经链斗输送机送入熟料库储存。冷却机系统的废气经风冷却器和袋收尘器处理后排入大气，烟气的正常排放浓度≤50mg/Nm3。本工程在窑头、窑尾废气烟囱安装了烟气颗粒物在线监测仪， 用以连续监测废气中的粉尘排放浓度、NOx、SO2。设置一座φ36×50m熟料储存库，储存量为55000t。在熟料库底设有多个下料口，以提高库的卸空率。

　　本系统设有余热发电，在余热发电系统运行时，窑头和分解炉煤粉燃烧后的废气经过分解炉、各级旋风筒、窑尾废气风管排出后，进入窑尾余热锅炉（SP），在余热锅炉（SP）内进行热交换，气体温度降至200℃左右后，由高温风机排出；进入余热锅炉（SP）内的水被加热成为蒸汽后，送往发电系统发电；从蓖冷机二段抽出的一部分烟气经过窑头余热锅炉（AQC），把水加热成蒸汽后，送往余热发电系统。