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2018年05月16日 11:06:40
5000t/d线生料辊压机终粉磨系统及烧成系统调试经验

  
(漳县祁连山水泥有限公司,甘肃 定西 748300)

    我公司5000t/d 生产线生料制备系统采用 TRP(R)220-160 辊压机终粉磨系统 , 设计台时产量为440t/h, 烧成系统采用 Ф4.8m×72m 三档支撑回转窑、双系列五级旋风预热器和 TTF 分解炉,熟料冷却采用TCFC5500 型第四代无漏料行进式稳流篦冷机。 该线于 2013 年 4 月底投入试运行,在调试阶段,生料辊压机终粉磨系统和烧成系统存在一些问题,使生产线未能达产达标。在采取了一系列措施后,于 2013 年 9 月实现了达产达标。


1 辊压机生料终粉磨系统
1.1 存在的问题及分析
     1)进厂硫酸渣水分含量较大(12%左右),下料不畅,易黏附在铁粉库库壁,导致蓬库断料。
     2)在试生产期间,矿山设备运行不正常,石灰石进厂量不足、粒度偏大,且该线与 1 号线(3000t/d)共用一台石灰石破碎机(型号 PCF-2022),设计出口粒度为≤75mm, 不符合辊压机进料粒度≤60mm 占95% 以 上的要求 , 经常造成辊压机辊缝偏差大(70mm,设计值 60mm),频繁跳停。
     3)由于石灰石成分波动大,黏土配比调整频繁,黏土秤零点易漂移,需要经常校秤修正,导致辊压机频繁止料,出磨生料质量波动较大。
     4)在运行 2 个月后,辊压机动、定辊相继发生锁紧盘松动和位移情况,导致辊压机系统压力一直偏低(7~8.5MPa,正常为 10MPa),粉磨效率下降,台时产量由投产初期 440t/h 降至 430t/h。 经与厂家多次沟通分析,认为主要原因是加工精度控制不严、安装偏差及初次安装紧固螺栓压力不足。
     5)入辊压机的斗式提升机尾轮与链条啮合不好、机体振动大,造成尾轮配重架频繁开焊造成配重块掉落,每次处理时间都很长,严重影响辊压机的正常运转;两台大型板链斗式提升机壳体单薄、扶正框设计偏小,与建筑物框架连接牢固度不好,运行中机体摆动幅度大。
     6) 入辊压机稳流小仓下部没有设计垂直 2m 的下料管,锥部直接通过电动阀和棒阀两道阀门连接到辊压机入料口,导致喂料挡板调节效果不好,只能靠关小棒阀开度来控制辊压机通过量,制约了辊压机的粉磨效率和产量。 辊压机电流约为 90~105A(额定电流 133A),也说明辊子做功不够充分。
1.2 采取的措施及效果
    1)扩大铁粉库下料口,将下料溜子一侧倾斜于秤体的钢板改为垂直, 并在不同高度加装 5 个空气炮,与振打电动机一起接到中控,实现中控处理和现场人工处理相结合;适当偏低控制铁粉库料位,减少黏料、蓬料;夏季要提前购进低水分的硫酸渣,备冬季使用;在冬季, 对库底进行封堵和加装电加热器等保温工作,防止铁粉冻结。采取措施后,基本解决了铁粉频繁断料的问题。
   2)调整石灰石破碎机篦条间隙(由 80mm 调整为60mm),对旁侧的漏料间隙进行封堵,有效减少了大块石灰石进厂,基本消除了辊缝偏差过大引起跳停的问题。在黏土和铁粉进储库前板式喂料机进料口加装篦条,秤体上加装视频监控,避免大块物料进入辊压机。 采取以上措施后石灰石成分波动较小,黏土秤不用频繁调整,消除了零点漂移现象,出磨生料成分波动变小。
   3)辊压机锁紧盘螺栓理论最大扭矩为 2 480N·m,与设计方沟通后,将其扭矩紧至 2500N·m,紧固后再未发生锁紧盘松动现象,辊压机运行稳定。
   4)加固斗式提升机扶正框,并重新制作一套尾轮(由 24 齿改为 12 齿)于定检时更换,改善尾轮与链条啮合的稳定性。 更换后初期振动较小,但运行一段时间后配重架开焊现象仍时有发生,尚未彻底解决。
   5)由于无法在稳流小仓下部加装下料管,仍然用电动阀和棒阀来调节入辊压机料量,将棒阀开度固定在 50%,通过电动阀调节入辊压机料量。另一方面,加强了对操作员的培训,提高操作水平,总结合理的操作参数和循环负荷量,改善入辊压机料流结构,稳定辊压机做功和挤压效果。
   6) 通过勤调整生料的配比来提高入窑生料合格率,不过分追求出辊压机合格率。出现断料后,重新投料时适当补充断料元素;停辊压机前适当提高石灰石配比,减少库满停辊压机期间的成分波动,有效缓解了设备跳停引起的生料成分波动。


2 烧成系统
2.1 存在的问题及分析
    该线投运后,窑主电动机电流一直持续偏高并且波动很大, 电动机转矩大, 窑负荷重。 投料量超过300t/h,或窑温偏低时窑电流会急剧升高,操作调整稍有不慎,主电动机电流就会高于 1200A 而过流跳停,严重时一个班跳停达 3 次之多。为此,被迫减产运行,当窑温走低窑电流接近控制上限时, 就得大幅度减料,生产十分被动。
    总包方调试组分析认为,熟料 SM 值(2.7)偏高、易烧性差是造成窑电流高的主要原因,建议严格控制熟料 SM 值在 2.5。 调整配料方案后,欠烧和跑生料现象大大减少, 窑主电动机过流跳停频次略有减少,但窑电流仍偏高,投料量始终徘徊在 300t/h 左右。
    工艺技术人员分析后认为可能是主电动机本身的原因, 于是 2013 年 6 月利用检修机会更换了窑主电动机,但更换后情况没有好转。 为此,7 月份成立了攻关小组,进行了全面分析。
   1)设备方面:由于受窑筒体热膨胀影响,大小齿轮的齿间距偏小,存在因传动系统齿轮啮合情况不良而造成的传动效率偏低问题。
   2)电气方面:通过连续一周的人工测量对比,发现中控显示的窑电流数值与实测值基本相符。为了确保窑主电动机的安全运行,临时增设了一台轴流冷却风机, 并结合窑主电动机绕组温度不高的实际情况,将其跳停限值放宽至 1300A,并密切监视运行。
   3) 工艺方面: 根据筒体扫描及现场实测温度推算,窑皮过长,而且整体偏厚。进窑检查发现窑皮长度约 30m,0~10m 厚 220mm,10~30m 厚 260mm,最厚处达 300mm 以上,窑内物料填充率高达 21%。二档轮带以后筒体温度偏高, 在 320℃以上, 窑尾温度整体偏高,最高达到 1200℃以上,说明窑内拉风过大,窑前火力不集中,火焰偏长。
    在试运行期间标态下三次风量为 98500m3/h 左右,综合判断认为三次风门开度偏小,炉内缺氧,C4分料阀开度 50%,分解炉上部分料偏多,分解炉出口温度总体偏低且难以稳定控制,导致入窑生料真实分解率偏低;另一方面,窑内用风偏大使得高温带延长,物料带起高度提高以及窑内填充率高都会增加窑负荷使窑主电动机电流上升,以上两点是造成窑电流持续偏高的主要原因。 另外,物料在窑内结粒差,料子黏散,物料由翻滚变为整体滑动,使窑转动扭矩增加,也是次要原因之一。
2.2 采取措施
    1)将大小齿轮的齿间距调大 5mm,消除了因筒体温度高导致齿轮啮合不良的不利影响,窑电流降低约150A。
    2) 将 A、B 列入炉三次风闸板开度由 42%分别开大到 65%和 50%, 标态下三次风量提高到 112000~115 000m3/h,炉内压力控制在-800~-1 000Pa 之间,C1出口氧含量控制在 2%~3%。
   3)窑尾温度严格控制在 1 080℃~1 120℃,分解炉出口温度控制在(885±5)℃,C5下料温度控制在(875±5)℃,二次风温控制在 1 050~1 150℃。
   4) 适当降低熟料 KH 值, 三率值控制范围:KH=0.89±0.02,SM=2.50±0.10, AM=1.50±0.10。
   5)由于 B 列设计偏大,入 B 列的物料可以多分一些,比例在 54%;调整 C4分料阀,将 85%以上的物料分到下部入炉,延长物料在炉内的分解时间,提高入窑分解率。
   6)将燃烧器入窑位置由 100mm 改为 50mm,中心光点位置由窑内 58m 改为 56m, 燃烧器旋流风由65%调至 80%,缩短火焰长度,提高窑前火力强度。
2.3 效果
    自 2013 年 8 月底完成上述一系列整改措施后,火焰形状完整,长度适宜,窑前火力集中;烧成带窑皮长度稳定控制在 25m 左右,窑皮厚度适宜;二档轮带以后窑筒体温度降至 280℃以下, 窑尾烟室结皮量回归正常,窑前窜料问题得到彻底解决。 窑投料量稳定在 350t/h 以上时,窑主电动机的电流可以稳定控制在(750±50)A 左右。 9~12 月份窑平均台时产量达到了209t/h 以上, 熟料强度达到 54.9MPa, 比以前提高了1.5MPa,实现了稳定达产达标,再没有发生过窑主电动机过流停机的情况。

作者:李 拓,程俊生  出处:水泥  
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