優(yōu)化制備工藝改進(jìn)設(shè)備降低回轉(zhuǎn)窯能耗

王中文

（湖南湘鋼鑫通爐料有限公司 湖南湘鄉(xiāng)）

湖南湘鋼鑫通爐料有限公司輕燒白云石生產(chǎn)線3#窯采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝，窯規(guī)格為Φ3.6×55 m，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力400 t/d，年產(chǎn)輕燒白云石13.2萬(wàn)噸?；剞D(zhuǎn)窯配套的預(yù)熱器選用豎式、8套推料裝置，預(yù)熱白云石量750 t/d。配備豎式冷卻器，排料口4個(gè)，冷卻輕燒白云石量400 t/d。采用3通道燒嘴，回轉(zhuǎn)窯要求煤粉細(xì)度＜90 μm的≥85%，含水率＜1.5%，需要量約4 t/h，設(shè)計(jì)選用1臺(tái)能力為 6～8 t/h的HRM1100立式磨煤機(jī)作為煤粉制備系統(tǒng)主機(jī)。

窯于2010年4月投產(chǎn)，投產(chǎn)初期運(yùn)行很不穩(wěn)定，產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)能力，煤耗、電耗較高。通過(guò)優(yōu)化煤粉制備工藝，改進(jìn)工藝設(shè)備，降低回轉(zhuǎn)窯能耗，提高運(yùn)行效率，到2014年8月，煤耗、電耗分別從運(yùn)行第一個(gè)月的 219.9 kg/t和 40.69 kW·h/t下降到132.66 kg/t和30.37 kW·h/t；煤耗歷史最好水平為2014年8月，為132.66 kg/t；電耗歷史最好水平為2014年5月為27.84 kW·h/t。投產(chǎn)后各年度產(chǎn)量及煤耗、電耗情況見(jiàn)表1。從表1數(shù)據(jù)可以看出，回轉(zhuǎn)窯自投產(chǎn)后，產(chǎn)量逐年上升，而單位產(chǎn)量的煤耗和電耗呈逐年下降趨勢(shì)。

一、優(yōu)化煤粉制備工藝

改進(jìn)煤粉制備系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)窯采用的煙煤粒度為0～70 mm，灰分≤18%，揮發(fā)分20%左右，T1＞1250℃，熱值≥5500 kcal/kg，S≤1.0%，用 HRM1100立式磨加工成200目煤粉。該系統(tǒng)投入運(yùn)行初期系統(tǒng)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如果要達(dá)到煤粉粒度要求則磨煤效率低下，平均僅3 t/h，由于煤粉供應(yīng)不足，造成輕燒白云石產(chǎn)量不到350 t/d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，且由于磨煤時(shí)間長(zhǎng)，電耗升高；如果提高煤粉產(chǎn)量，則煤粉粒度達(dá)不到要求，噴煤系統(tǒng)不穩(wěn)定，造成煤耗大幅度增加，且窯內(nèi)溫度波動(dòng)大，還因燃燒不充分，經(jīng)常產(chǎn)生窯內(nèi)爆炸現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，給生產(chǎn)帶來(lái)安全隱患。投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的煤粉制備工藝流程如圖1所示。

表1 2010～2014年回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量及煤耗、電耗情況

圖1 改造前煤粉制備工藝流程

圖2 優(yōu)化后的煤粉制備工藝流程

圖3 煤粉倉(cāng)改進(jìn)示意圖

針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)摸索發(fā)現(xiàn)，如果進(jìn)入立磨的煤粒度控制在較小范圍內(nèi)且溫度控制適當(dāng)，能提高磨煤的效率。據(jù)此，對(duì)煤粉制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化后的煤粉制備系統(tǒng)雖然僅增加了1臺(tái)破碎機(jī)，但由于在窯尾抽風(fēng)加熱立磨內(nèi)煙煤，充分利用了窯尾引風(fēng)機(jī)，使流程上可減少1臺(tái)離心引風(fēng)機(jī)，不僅用電設(shè)備總功率減少，磨煤效率也顯著提高，小時(shí)合格煤粉＞6 t/h，解決了原來(lái)存在的磨煤效率低、能耗高、窯內(nèi)爆燃及煤粉收集器起火等問(wèn)題。優(yōu)化后的煤粉制備工藝流程見(jiàn)圖2。

二、改進(jìn)工藝設(shè)備

（1）改進(jìn)煤粉倉(cāng)和煤粉輸送系統(tǒng)。針對(duì)煤粉輸送系統(tǒng)不穩(wěn)定的問(wèn)題，一是對(duì)煤粉倉(cāng)進(jìn)行了改進(jìn)，將煤粉倉(cāng)下部改成不銹鋼斗（圖3），防止煤粉在倉(cāng)內(nèi)積拱而不下料；二是對(duì)煤粉輸送系統(tǒng)進(jìn)行重新接地改進(jìn)，解決輸送計(jì)量受變頻器等干擾的問(wèn)題。

（2）改進(jìn)燒嘴。原設(shè)計(jì)使用的是3通道燒嘴，在使用過(guò)程中燃燒不穩(wěn)定，火焰溫度提升困難，后改用襄樊大力機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)的4通道燒嘴，問(wèn)題得到解決。

（3）改進(jìn)窯襯砌筑方法。原設(shè)計(jì)窯襯是采用常規(guī)砌筑方法，高溫段使用230 mm厚的磷酸鹽復(fù)合磚，窯尾預(yù)熱帶使用粘土磚，窯頭、窯尾用含3%以上不銹鋼纖維的窯口澆注料澆注。用此方法施工的窯襯12個(gè)月左右就要進(jìn)行更換，且生產(chǎn)中窯襯歷史記錄的外殼溫度均在260℃以上。2012年12月對(duì)窯襯進(jìn)行了改進(jìn)，采用預(yù)制磚與澆注料混砌方式施工，所用材料采用山東魯銘高溫材料有限公司專利產(chǎn)品LM-1復(fù)合預(yù)制磚及LM-1澆注料復(fù)合砌筑。采用該方法施工的窯襯外殼溫度在200～220℃，運(yùn)行了1年6個(gè)月后的窯襯磨損量相當(dāng)少，預(yù)計(jì)使用壽命在2年以上，并使能耗降低。

（4）更換節(jié)能型電機(jī)。投產(chǎn)初期時(shí)使用西安西碼生產(chǎn)的560 kV·A，10 kV電機(jī)，使用時(shí)電流在17 A左右。2012年7月更換為湘潭電機(jī)廠生產(chǎn)的560 kV·A，10 kV電機(jī)，在同樣工藝參數(shù)情況下，電機(jī)電流為14 A左右。

通過(guò)上述一系列改進(jìn)，公司400 t/d回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)能力不斷提升，能源消耗不斷下降，目前能保證產(chǎn)量穩(wěn)定在500 t/d的情況下確保產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。