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河南中焦采用石墨塊對于回轉窯窯尾密封裝置進行改進
發布時間發布時間:2013-12-10 11:26:56 發布時間瀏覽 180次

   回轉窯窯尾的密封效果,對水泥生產有極為重要的作用。當奢封失效或不良時,窯尾吸入過量的冷空氣,會增加窯尾分解爐的燃料損耗、窯尾結皮堵塞;并增大排風機的負荷電耗,同時溢出大量粉塵,嚴重惡化生產環境。本文簡單闡述河南中焦礦機制造有限公司對窯尾密封裝置進行的一次技術改造。

  水泥生產中,幾乎每一條新型干法窯生產線燒成系統中都存在著程度不等的漏風、漏灰、漏料現象。上述現象的存在,對系統的熱耗、電耗、產質量、生產穩定運行、生產環境等方面均會帶來負面影響。

  回轉窯窯頭密封裝I及窯尾密封裝置設計的不好會直接導致漏風、漏灰、漏料,從而對燒成系統的影晌。燒成系統中易漏風、漏灰和漏料的部位有:窯頭、窯尾和冷卻機的密封,燒成系統的各種鎖風卸料閥,檢修門和各種設備開孔,設備或非標件之間的連接,焊縫等。因此應采用、可靠、有效的設備和技術措施來提高燒成系統的密閉鎖風效果。

  以煤粉為燃料的各種規模新型干法窯為例,煤粉燃燒后產生的理論煙氣量約為0.8~1.2Nm3/kg.cl,而預熱器出口的廢氣量約為1.5~1.9Nm3/kg.cl,這部分差值除過剩空氣、鹽類分解、自由水蒸發、高嶺土脫水、空氣帶入濕含量以外,約有0.2~0.5Nm3/kg.cl的廢氣量來自于漏風,管理不善的企業甚至還遠遠超出此范圍。這部分的漏風會給系統生產帶來較大影響,主要表現在如下方面:

  (1)能耗提高,產質量下降。對于回轉窯系統,冷風的漏入減少了由冷卻機進入窯內的二次風量和回收入窯的總熱量;對于三次風管和分解爐系統,冷風的漏入減少了經冷卻機、窯頭罩進入爐內的三次風量和回收入爐的總熱量;對于預熱分解系統,冷風的漏入還降低了系統的分離效率和換熱效率,提高了熱耗,并降低了燒成系統的有效通風能力,導致系統操作不穩定,降低了產量和質量;有效通風能力的降低,還直接導致了單位產品電耗的增加。

  我們以某工廠實際的生產數據為計算依據,當窯頭、窯尾采用傳統形式的密封,總漏風系數達到15%時,熱工計算的結果如下:

  a、窯尾溫度降低57℃,不采取措施會影響熱工制度、影響入窯分解率,降低窯的產量;

  b、若采取措施使尾溫升高57℃,則需增加熱耗109kJ/ kg.cl,折標準煤3.73kg/  t.cl,對日產2500t熟料生產線,年增加標準煤用量2890噸,以標準煤平均價格600元/t計,年增加采購燃煤的費用為173萬元;

  c、漏風引起的產量降低量:8.1%;

  d、漏風引起的高溫風機電耗增加量1.5kWh/ t.cl,對日產2500t熟料生產線,年增加電耗116萬kwh,以工業用電平均價格0.5元/  kWh計,年增加外購電費用58萬元;

  (2)漏風是預熱分解系統粘結堵塞的重要原因,進而降低系統運轉率,增加了運行成本,而人工處理時還會帶來系統熱耗的上升,增加勞動強度,帶來環境污染。預熱器系統漏風主要有外漏風和內漏風。外漏風主要是檢查門、捅料孔、法蘭、熱工檢測孔等處的漏風,內漏風主要是由于鎖風閥型式簡單、或生產中變形損壞,動作不靈,使下級熱風經下料管直接竄入上級預熱器。當系統漏風比較嚴重時,預熱器系統的分離效率顯著降低,會隨氣流由內筒和上升管道回到上一級預熱器,物料內循環量大,易在系統錐部及下料管處造成堵塞。漏入的冷風與熱物料接觸后,易造成物料冷凝,粘附在耐火材料表面造成結皮堵塞,而且當燃料燃燒不完全時,與漏入的新鮮氧氣重新進行燃燒反應,產生局部高溫而造成結皮堵塞。

  (3)由于漏風現象會導致漏灰的出現,帶來環境的污染。仍以上述生產數據計算漏灰量:當正壓時間占20%,漏出的粉塵占含塵的70%時,漏出的粉塵量為2.9kg/  t.cl,對日產2500t熟料生產線,每年漏灰量在2248t灰,造成環境污染,按每噸灰的綜合成本100元/t計,每年造成的損失約22萬元。

  (4)燒成系統存在的漏料現象,同樣會對產量、質量、熱耗、電耗和工作環境帶來不利影響,并對密封的正常工作和使用壽命帶來影響。

  有一生產廠家,因回轉窯密封效果一直不理想.整個生產線停止了生產,請我們中焦公司對其窯頭及窯尾密封裝,進行改進.下面我以窯尾密封為例.簡單的陳述改進方案。

  改進前窯尾密封:為魚鱗片式的密封方式,由于回轉窯端部的復雜運動的影響以及偶然出硯的窯尾正壓熱氣流的影響.使得彈性片變形嚴重。當鋼絲繩壓得過緊時,使得彈性片變形嚴重,影響使用壽命.當鋼絲繩壓壓得過松時,又不能適應筒體端部的復雜運動。由于以上原因.彈性片使用周期僅為幾個月。由于密封裝置效果不好.直接導致窯頭漏風嚴重,.結合原有的密封形式,中焦公司決定采用石墨塊式密封形式時密尾密封進行改造。

  改進后如:這種密封主要由多塊石墨塊圍繞筒體而成.石墨塊的大小數量根據密封直徑和石墨貨源規格來確定,我是按一周24塊石墨塊進行設計安裝。石墨塊插入鋼板支架上用24塊契塊分隔開的空間內.通過鋼絲繩預緊力壓向箱體.使石墨塊和筒體保持接觸,石墨塊既緊貼筒體外圈,又能隨回轉窯的偏擺動作徑向浮動,還能允許筒體的軸向運動。鋼絲繩的預緊力是可調的,計算石墨塊合適的許用應力.預緊力過小密封效果不良。過大則易加劇石墨塊磨損,約為100-200N。可調整鋼絲繩兩頭的配重錘重量,以達到所需張緊力。石墨塊其有潤滑性能,磨損小,時筒體有保護作用.且造價低,易于制作。

  在確保密封性能的前提下為減少投資、縮短改造工期,只是在結構上作簡單改動。改進后密封裝置仍采用鋼絲繩繃緊的方式,原配重錘,滑輪裝置可保留使用。拆除焊遠密封結構料斗上的支撐板及彈性片,冷風套按原有不變。在冷風套上裝有一圈共24塊導向契塊,每兩塊導向契塊中安裝石墨塊,每塊石墨塊兩端的外側用檔板擋住。增加了石墨塊固定板。

  改進前回轉窯窯頭漏風嚴重.窯內通風差,熱工制度很難穩定.經常出現低升重、結圈現象,臺時產量.熟料質量偏低。改進后,窯頭漏風減小、.窯內通風明顯好轉,滿足了回轉窯內用風。同時降低熟料煅燒熱耗.煤燃燒完全煅燒更加穩定.很少出現低升重和給圈現象.臺時產量、熟料質量有小幅度的提高。

  這次回轉窯窯尾密封裝置改進,安裝筒單、配件易操作、投人資金少。主要用于契塊、石墨塊等配件制備。同時現場安裝周期極短.改進工作僅花了1天的時間。改進后密封裝置密封效果良好、結構可靠、維護操作方便簡單、維修故障率極低,極大地提高了回轉窯的生產效率。此外.容頭通風跑灰的局面也大有改觀.既減少了原料的浪費.又改善了公司生產作業環境。

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