小型RSP/F预分解窑的投产经验

屯河硫磺沟水泥厂RSP/F型预分解干法生产线1999年8月11日建成投产，经过半年多的生产调试后，该窑于2000年3月21～23日连续72h生产，通过达标验收，达标后生产正常稳定，曾连续投料、正常运行45d无停窑。产质量、运转率逐月递增，台产稳定在15.0～15.5t/h，平均运转率85%以上，入窑生料分解率达到85%，现对烧成系统的设计特点及生产中取得的一些经验体会简介如下。 

1　生产工艺、技术方案的主要特点
　　
1.1　生产工艺特点
　　

采用Φ2.7m×40m窑配套的五级旋风预热器和RSP/F型分解炉相结合的预分解系统；三风道喷煤燃烧系统；生料粉转子计量秤计量喂料和粉体定量供给机喂煤；冷却设备Φ3m×32m单筒冷却机；入分解炉三次风从窑门罩抽取，沉降收尘后切向进入分解炉；出预热器废气经Φ5m×26m增湿塔增湿降温，进入51m2卧式电除尘器除尘后排入大气。

1.2　技术方案特点
　　

本项目的技术方案是小型预分解窑，长径比仅为14.7∶1，因小型预分解窑比大型预分解窑预热器规格小，物料和烟气在分解炉系统停留时间短，易使燃料燃烧不充分，生料的CaCO3分解率低，一般为80%～85%，预热器容易产生结皮、积灰、堵塞，且生产调试难度大，在设计时，采用的主要措施有:一是在各级预热器锥体部分和进口平管道采用了高压空气定时吹气预防堵塞；二是在各级预热器进口均采用五边形结构防止进口水平段堆料，造成预热器塌料、堵塞；三是在各级预热器下部设缓冲仓，从而有效地防止锥体的堵料。

1.3　设计指标和达到的规模
　　Φ2.7m×40m窑系统设计技术指标:
　　产量:14～16t/h；
　　热耗:≤4598kJ/kg；
　　运转率:≥80%；
　　分解率:≥80%；
　　熟料强度:57.5MPa(GB法)。
　　生产规模:年产优质熟料10～12万t。
2　几点经验体会
　　
2.1　确定合理的操作参数
　　

在项目建设初期，我们选派了一批大、中专毕业生到同类窑型的南昌水泥厂进行3个月的学习。学习结束后参加烧成系统的设备安装及耐火材料砌筑，使他们对分解窑有了更深入细致的认识了解。在投产后，多次派他们到新疆水泥厂学习参观，请专家、师傅现场指导。
　　

通过6个多月的生产调试，确定了合理的操作参数，见表1。

 
注：1.窑与分解炉用煤比例为5∶5～4.5∶5.5；
　　

 2.窑速：3～3.2r/min(设计窑速为0～3.2r/min)。

2.2　试生产期间存在的主要问题及改进措施
　　

突出的问题是:喂煤不稳，不能正常煅烧；各级预热器堵塌料频繁；分解炉炼炉、塌床，窑尾烟室及缩口结皮严重；红窑；窑内通风差。针对上述问题，在以下几方面进行改进。

2.2.1　喂煤工艺的改进
　　

原喂煤工艺设计布置为煤粉仓——粉体定量供给机——一、二两级星型卸料器——可调下料器——喷煤管。试生产初期，调试多次，不能正常喂煤煅烧，表现为:粉体定量供给机返风严重，刚开机时煤风尚能自煤管正常喷出，持续十几、二十几分钟喷出的煤粉开始减少直至无煤喷出。原因:可调下料器达不到送煤、锁风的技术使用要求，送煤时自可调下料器向上返风，部分煤粉挤入一、二两级星型卸料器轴承间隙，使轴承抱死，不能正常喂煤。其后采用了我厂余热发电窑螺旋泵喂煤替代可调下料器后，能正常喂煤煅烧，但仍有返风。原因是三风道喷煤管内、外风管及煤风管相互窜风、干扰，而造成窑头粉体定量喂煤机返风严重，造成下煤不稳，火焰形状不好，无法调节，致使烧成温度低，来料后顶不住料，为此，重新订购了1台新三风道燃烧器，并按厂家要求，将原净风风机L43LD罗茨风机更换成风量为50.9m3/min的L63LD罗茨风机，增大了一次风量，更换后，火焰有力，调节灵敏，窑温高，不再返风。

2.2.2　改造窑尾烟室斜坡和缩口，改善窑内通风
　　

调试初期，窑内通风极差，火焰发散，在窑口打旋，拉不长，造成局部高温；火点位置始终在一档轮带前后，损伤窑衬，多次砖薄红窑，且烧成带整体温度偏低，顶不住料，易窜生料。为此我们加大窑尾高温风机风门，由75%开至100%，风机转速由1300r/min提至1480r/min，高温风机选用四平风机厂生产的1700DIBB24型，其处理风量Q=120000m3/h、

P=7357.5Pa，最高转速1480r/min，10kV、400kW高压电动机配置液体电阻调速。从设计方面来讲风机能力是应该够的，但拉大排风后，窑内通风仍不见好转，停窑进行系统检查，发现窑尾烟室边壁和缩口结皮严重，烟室斜坡净空尺寸偏小，造成窑内通风阻力增大，通风不好，同时窑与分解炉争风，也会导致预热器的塌堵和结皮。
　　

为此将烟室斜坡所砌耐火砖下面100mm厚的硅酸钙板取掉，将耐火砖(规格为:114mm×65mm×150mm)的立面垂直斜坡砌筑改为65mm厚的立面垂直斜坡砌筑，再将如图1所示部位的浇注料剔薄，由h=0.5m扩大到0.8m。设计的缩口尺寸d=670mm×670mm，结皮后的实际缩口尺寸最大处为570mm×570mm，最小处为440mm×380mm，为保证缩口风速33～37m/s，同时考虑我厂所用原燃材料有害成分(碱、氯、硫)偏高、易结皮，故将缩口放大到d=750mm×750mm，并在缩口处开了3个便于清除结皮的小检查门。
　　

处理后，窑内通风情况明显好转，火焰拉长、火点位置后移，三次风风量可根据煅烧状况进行调节，窑尾温度可稳定在930～980℃。

2.2.3　改变分解炉结构，解决分解炉炼炉和塌床问题
　　

改进型的RSP分解炉是使用流化床技术。首次使用时按要求铺设床面，流化风压从3～8kPa进行多次调试均无效，而且经常出现炼炉(床面结大块)和塌床现象，使用流化风还加剧了窑头正压。
　　

设在燃烧室底部的流化床的主要作用是缓解塌料，避免未经分解的生料直接冲入窑，但在实际生产中却加剧了塌料。每次停窑后，进分解炉检查，都发现物料沿流化床自然堆积成一个斜坡。分解炉塌料的原因主要是:斜坡物料在900～1000℃高温下发粘，使入分解炉的物料粘在上面，当堆积到一定程度时，物料直接从分解炉经缩口冲入窑内，发生大塌料，也就是塌床。此时需停窑处理，为此，我们将流化床暂时砌掉，改为RSP型分解炉，床面铺熟料，用磷酸盐砖砌成50°的斜面(改造方案如图1)，防止物料堆存，改造后分解炉塌料现象得到解决。

2.2.4　改分解炉喷煤管风翅角度，解决分解炉结皮问题
　　

分解炉喷煤管喷嘴风翅角度设计为30°，制作安装的实际角度为40°，由于风翅角度过大，入炉煤粉分散太开，加之我厂煤粉挥发分高(39%～42%)，灰分低≤12.0%，热值高(25000～26500kJ/kg)，造成煤粉燃烧速度过快，火点位置上移，在分解炉顶部形成局部高温(900～1100℃)，使分解炉顶部和上部筒壁结皮严重(5～20cm)。我们多次改变风翅角度，后来将其改为25°，适当减慢煤粉燃烧速度，使火点位置下移，消除了分解炉的结皮现象，喂煤比例也能加大，使用效果较佳，改造方案如图2所示。

2.2.5　增设撒料装置，缓解塌料现象
　　

该窑在调试期间塌料频繁，同时出现四级温度比五级高的倒挂现象。这说明物料分散不好，气流有短路现象，由于砌筑单位少砌了撒料舌头，为此我们在各级预热器下料口增设了撒料板，安装角度为15°(见图3)，以提高物料的悬浮分散能力，提高上升管道的传热效率，改造后，塌料现象得到缓解，四级和五级温度倒挂消除。

2.2.6　改进四级、五级排灰阀安装角度，防止堵塞
　　

试生产中四级、五级预热器排灰阀实际安装角度只有15°，下料时料落在翻板的后半部分，翻板打不开，在翻板上开始堆积，直至堵到预热器锥体部分，造成四级、五级预热器频繁堵塞。停窑后将四级、五级排灰阀水平旋转180°重新安装，角度为75°，调轻配重，堵塞问题得到解决。

2.2.7　单冷机的砌筑改动
　　

由于我厂原燃材料原因，窑内经常结料球，单冷机内扬料砖由于受到料球的冲击易松动掉砖。另外由于单冷机布置在零平面以下，筒体散热慢，单冷机大齿圈易着火，严重影响了窑的运转。为此换砖时扬料砖统一改砌为198×150×100×90的磷酸盐耐磨砖；将单冷机内大齿圈处的扬料板拆去2m，改砌后，再没发生因单冷机掉砖或大齿圈易着火而停窑，提高了窑的运转率。

3　熟料生产情况
　　

表2为1999年9月至2001年4月的生产汇总。 

4　烧成系统尚存在的问题
　　

1)由于试生产要求时间短，我们暂时将流化床砌掉，减小了分解炉的有效容积，使分解炉的预烧能力和利用率大为降低。待生产连续稳定，将重新启用。
　　

2)目前窑头、单冷机正压大的现象仍未消除，当窑皮稍长时，窑内通风不足，主排风机风门开度已开至90%～100%，转速达到1480r/min的全速，因此风机风量富余能力不足，制约着窑的进一步增产。
　　

3)由于我厂使用的原燃材料碱含量偏高，粘土质原料硅高铝低，不易实现中KH、高SM的配料，窑内易结料球，熟料强度不很高。