5个水泥企业项目列入陕西碳达峰试点项目
陕西省工业和信息化厅发布了《关于发布陕西省第一批工业领域碳达峰试点项目名单的通知》。
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本文介绍我公司对3条新型干法生产线在设计及生产中存在问题进行的改进及完善的措施。
1 一线设计与生产中存在的问题及改进
1.1 原料输送系统、相关仓及下料溜子等
冻、堵是东北地区水泥厂最头痛的问题。虽然设计院在设计时采取了一些措施，但效果都不太理想。粘土输送系统主要存在的问题:1)上料时由于冻块大易堵塞下料篦缝；2)温度变化大时易堵塞下料溜子及相应的仓；3)整机引进的德国粘土破碎机辊子的齿被糊死成辊状。铁矿石在输送过程中也存在着这样的问题。混合料仓(石灰石、粘土)的糊仓、棚仓现象特别严重，有时为了不影响生产，仓只起到了下料溜子的作用。有时把整个仓糊死，人工需清理1周左右，严重影响生产。
熟料库下及水泥包装系统收尘的工艺管道及相关系统中的下料溜子布置不合理。收尘管道角度小，时间长易积灰，堵塞管道，使收尘效果差，影响环境。下料溜子角度也小，不能满足正常下料的需要。
采取的措施:1)粘土入冬前进行晾晒，上料时人工把大块清除，相关的部位用人死看死守；2)加大相关仓锥体及下料溜子角度，且安装了高分子聚乙烯板材，增设了捅料孔。
1.2 喂料、喂煤系统
两喂系统采用引进技术制造的富勒泵及国产回转压缩机。机房没有保温设施，使回转压缩机壳体冻裂，循环水管线冻坏。包装机房也没有保温和取暖设施，包装机使用的压缩空气易结露，糊嘴，影响包装机的正常运转。水泥粉磨系统的大布袋除尘器是收集成品的设备，还有相关部位的袋除尘器，冬季生产时由于压缩空气和物料含有水分，温度低时，易糊袋子，影响收尘效果。
回转压缩机的滑片磨损严重，更换周期短，维护量大；设备本身的制造质量不过关，回转压缩机使用进口润滑油过多，价格高；采用气力输送系统电耗高；气力输送冷风掺入量过多，影响预热器的热效率，煤耗增加。
采取的措施:1)原煤仓用钢板加1层壳体，中间通入煤磨的窑尾废气进行外保温；2)在厂区新建1座6t蒸汽锅炉，对相关的设备及厂房进行保温，大布袋除尘器加1层壳体中间充热气进行保温；对相关的厂房进行封闭，加保温设施(如两喂系统和包装机的厂房等)；3)对有些除尘设备加伴热带，扬尘较大的地方，安装了高压静电除尘器；4)喂料采用进口提升机，喂煤采用转子秤。
1.3 水泥粉磨系统
Φ4.2m×11m水泥磨配置的O-Sepa、N-1500型高效选粉机，1994年热工标定结果为:喂料浓度2.987kg/m3，选粉浓度1.282g/m3，循环负荷1.26，计算风量为1444.75m3/min。标定结果表明:选粉浓度过高，选粉机超浓度运行，循环负荷小，选粉效率低。尤其是执行新标准后，产品质量要求高，细度控制的细，选粉机能力小的问题更加突出。再有该磨机的电动机功率为2800kW，减速器功率为3000kW，辊压机按水泥粉磨系统能力110t/h配置，能力均显小。
由于采用了辊压机和高效选粉机，研磨体级配是按带辊压机设计的，一仓大球为Φ80mm，二仓大球为Φ50mm球。如辊压机出现问题或石膏、混合材粒度较大时，难以适应生产。级配重新调整后，一仓适当加一些Φ90mm球，二仓加一些Φ60mm球，提高了一、二仓的平均球径。通过近10年实际生产，磨机能力达到或超过了设计能力，产品质量合格，生产稳定可靠。
一期工程时，由于资金问题，没上混合材烘干设备，直接影响到产质量。投产第2年扩建了混合材烘干系统，降低了混合材的水分，提高了磨机的运转率，混合材的掺量有了一定的提高，改善了水泥的质量，降低了生产成本。
1.4 空气斜槽安装角度的改进
我厂是东北地区率先采用空气斜槽的，当时一般设计角度为4～8°，理论上计算完全能够满足生产。但到江西、鲁南等水泥厂考察时，普遍反映斜槽角度小，易堵。在安装时把斜槽角度加大到8～12°，效果很好。同时取消了水泥粉磨系统出磨斜槽的清渣器。通过几年的运转，没有因物料内的废铁渣等物，影响选粉机的正常运转。
1.5 富勒式篦冷机
原篦冷机存在的问题:1)料层薄厚不均，较大块料和细粉料分离，冷却空气通过上述厚薄不同的料层时，有时会出现“吹穿”现象，有时还会产生“红河”和“堆雪人”，影响窑的正常运转；2)由于物料冷却效果差，影响二、三次风的温度和熟料质量，熟料温度高还经常烧坏篦板。
采取的措施:将一段改为充气梁式，改善了物料的冷却效果。改造前篦冷机出口熟料温度在100～140℃，最高可达200℃左右；改造后熟料温度为90～130℃。
1.6 6RS型六嘴回转式包装机
包装机是引进德国Haver公司技术制造的，主要存在的问题:1)使用复膜袋后排气不好，袋重也不准确；2)压缩空气冬季易结露堵塞包装机的嘴子；3)工作环境粉尘大，污染严重；4)设备维护量大；5)电气设备老化等。
采取的措施:改为机械式八嘴包装机，解决了上述存在的问题，使用效果良好。
1.7 一线生产主要技术指标见表1
一线生产主要技术指标见表1
注：2001年以后的数据为采用新标准后的统计数据，下表同。
2 二线设计与生产中的改进及存在问题
2.1 水泥输送系统及卸料系统
一线水泥输送系统拉链机由于制造质量及水泥库下输送距离长等问题:1)拉链机链子磨损快，进去杂物易卡住链子，严重时卡断链子；2)维护工作量大且维修费用高；3)电耗高；4)噪声大，工人工作环境差。为此二线设计时采用了皮带和斜槽输送物料，同时对原有系统进行了相应的改造。
一、二线卸料系统都存在一定的问题:1)系统中的下料点多，扬尘大，原卸料装置难以控制，很难满足多库搭配的需要，从而影响水泥的质量；2)系统中的螺旋输送机和刚性叶轮给料机的叶片磨损快、设备噪音大、易烧电动机、维护工作量大、有时影响生产。
采取的措施:改造时取消了螺旋输送机，用电动液压阀和手动阀代替了刚性叶轮给料机，物料溜子的角度一般在45°左右。改造后系统运转正常，同时改善了环境卫生，降低了电耗，减少设备维护量。
2.2 篦冷机、窑门罩及窑内耐火砖的改进
1)把篦冷机和窑门罩都取消了耐火砖，全部采用浇注料和喷涂料；2)简化窑内砖型，采用直接结合镁砖、耐磨抗剥落砖和保温砖，且都采用了同种砖型。避免了砖型多易混的问题，同时降低砌筑时间，减少备砖的型号，提高了工作效率。
2.3 增加燃料的均化设施
建一线时由于资金的问题没有设置煤的均化设施，建第二线时，为保证产品质量，建了1座Φ60m圆形均化堆场，储量达10400t，可满足现有3条生产线的使用，解决了煤的波动问题。
2.4 原料粉磨系统
同一线相比取消了粗细粉分离器，采用了TLS组合式选粉机，简化了工艺流程，降低了投资和能耗。减少了设备的维护量。二线磨机还加长了1m，产量得到了提高。
2.5 烧成系统
1)两喂系统采用了提升机和转子秤；2)采用了充气梁篦式冷却机，篦床面积加大到52.6m2，窑头罩采用大窑门罩；3)窑主传动改为单传动。有利于系统的稳定操作。
2.6 水泥粉磨系统
1)同一线相比，增加了辊压机边料循环回料系统，即降低了入磨物料粒度，提高了磨机产量，同时使喂料仓料面稳定，稳定了生产；2)一线出选粉机采用了2条皮带回料(磨头和提升机)，由于物料落差引起的下料点扬尘较大，工作环境差。二线采用了空气斜槽，物料回到磨头，解决了环保问题；3)二线选用了O-Sepa N-2500型选粉机，使用表明，选粉效率好；4)袋除尘器由一线的10个室，增加为14个室，过滤面积由1558m2增大到2198m2，使整个系统配置更加合理。
2.7 生料均化库
一线是1座Φ18m×49m CP型连续式均化库，二线采用了Φ18m×49m多料流式均化库(类IBAU)，具有单位空气量少，均化电耗省，卸空率高，均化效果好，投资省，设备维护方便等特点。
2.8 熟料储存库
一线设计了1座黄粉库，储量达1650t。二线在设计时，考虑产品质量有保证，故取消了黄粉库。采用2座Φ22.5m×49m熟料库，储量可达40000t。解决了东北地区冬季熟料储存问题。
2.9 系统存在的问题
尽管在设计上二线比一线系统配置更合理，但在实际使用中还存在一些小问题:
1)生料入均化库的皮带机
考虑到输送生料采用的是气力提升泵，在进料时返风，使该处的场尘较大，后将皮带机改造为拉链机，将设备能力加大，并在订货时注意质量，密封效果好，运转稳定。
2)生料入窑的皮带机
由于设计时，对皮带角度及下料点考虑不周，喂不上料，料多时冒料，扬尘较大，后经调整皮带机的角度，把尾轮加长，同时调整下料点的位置，满足了生产的需要。
3)水泥粉磨系统的辊压机
二线采用天津水泥工业设计研究院自行开发设计的Φ1400mm×1000mm的辊压机，由于材质、制造质量及技术不过关等问题，使用效果差，后改为同一线的Φ1000mm×630mm辊压机，使用效果良好。
2.10 二线生产主要技术指标见表2
表2 二线生产年平均主要技术指标 
3 三线的设计
第3条2500t/d生产线设计时，完全借鉴了一、二线的成功经验，生产工艺没有大的改变，窑、生料磨只是相关设备加大。系统以最快的时间达标，并能稳定生产。设计时生料按3组分配料，没有考虑到公司采用4组分配料，即湿粉煤灰、硅石、石灰石、铁矿石配料，湿粉煤灰水分大，硅石难磨等，使磨机没有达到设计能力且质量波动较大，给窑的操作带来了一定的困难，目前窑还没有达到设计能力。但通过对磨机摘掉一些扬料板，在通风机的电动机上加了进相机后，电流下降10A左右，能力已接近设计能力。但质量还有一定的波动，待进一步的摸索和完善。
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