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1、存在的問題
    某公司回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Ø4.3 m×66 m，設(shè)計能力日產(chǎn)熟料3200 t。自2007年7月投產(chǎn)至2008年4月，熟料產(chǎn)量和質(zhì)量均未達到設(shè)計要求，日產(chǎn)量僅3000 t，熟料外觀質(zhì)量差，黃心料和生燒料時常出現(xiàn)，熟料28d強度平均為53 MPa。具體表現(xiàn)為：
    (1)預(yù)熱器系統(tǒng)阻力大，C1筒出口壓力達到-9000 Pa以上。窯內(nèi)通風(fēng)不足，系統(tǒng)有害成分富集嚴(yán)重，窯尾高溫風(fēng)機需要滿負荷運轉(zhuǎn)，仍經(jīng)常出現(xiàn)黃心料，嚴(yán)重限制了回轉(zhuǎn)窯的投料量。預(yù)熱器C1筒出口溫度偏低（300℃左右），煤磨、生料磨、余熱發(fā)電系統(tǒng)的熱風(fēng)量難以保證。分解爐爐底溫度偏高并且波動大，分解爐下錐體及縮口結(jié)皮嚴(yán)重，每班需要清理多次，不僅增加了預(yù)熱器崗位的勞動強度，而且造成系統(tǒng)工況不穩(wěn)定，給生產(chǎn)帶來了不利影響。
    (2)窯前溫度低，煤粉燃燒不充分，黑火頭長，火焰無力。窯頭輸煤管道內(nèi)積煤，窯頭下煤不穩(wěn)，窯前經(jīng)常出現(xiàn)爆燃，窯尾及煤磨CO含量經(jīng)常超標(biāo)，給正常生產(chǎn)帶來安全隱患。從熟料煅燒來看，系統(tǒng)對煤質(zhì)的要求較高，如果發(fā)熱量低于5200×4.2 kj/kg，熟料的產(chǎn)質(zhì)量明顯下滑，生產(chǎn)成本較高。
    (3)生產(chǎn)中易結(jié)掛后窯皮，窯內(nèi)頻繁結(jié)蛋，時常導(dǎo)致停窯事故發(fā)生。
    (4)熟料易磨性差，影響了水泥磨臺時及混合材摻加量。
2、原因分析
    產(chǎn)生黃心料和生燒料的主要原因是系統(tǒng)通風(fēng)不暢，預(yù)熱器系統(tǒng)阻力大，同時窯頭燃燒器無法使煤粉完全燃燒，窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛，窯頭溫度偏低，有害成分的循環(huán)富集和煤粉的不完全燃燒導(dǎo)致預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮及窯內(nèi)結(jié)圈結(jié)蛋。
3、解決方案
    針對以上問題，公司安排相關(guān)技術(shù)人員到同類窯型廠家進行考察，經(jīng)過論證確定了對預(yù)熱器系統(tǒng)、窯頭噴煤系統(tǒng)實施改造的方案。
3.1預(yù)熱器系統(tǒng)改造
    (1)改變?nèi)朔纸鉅t的三次風(fēng)風(fēng)向，砌筑導(dǎo)風(fēng)墻；
    (2)修改四級下料管撒料盒角度；
    (3)改變窯尾四個噴煤管的人爐位置和角度；
    (4)加大旋風(fēng)筒入口的截面積；
    (5)擴大分解爐下縮口，增大通風(fēng)面積。
3.2窯頭噴煤系統(tǒng)改造
    (1)縮小窯頭輸煤管道內(nèi)徑；
    (2)增大窯頭燃燒器旋流角度；
    (3)調(diào)節(jié)窯頭一次風(fēng)機，提高一次風(fēng)壓力；
    (4)選用新型的節(jié)能燃燒器。
4方案的實施
    2008年4月利用春季檢修的機會，對預(yù)熱器系統(tǒng)及窯頭喂煤系統(tǒng)進行有針對性地改造。
4.1改造預(yù)熱器系統(tǒng)，解決預(yù)熱器系統(tǒng)壓力偏高問題
    (1)對窯尾四個噴煤管的位置進行調(diào)整：伸人角度由300變到250，并且由伸入200 mm變?yōu)樯烊?00 mm，高度由1.1 m改為1.5 m。
    (2)C4筒下料管撒料盒角度由30°改為60°，使C4筒下料能夠順利沖入爐底，降低爐底溫度，有效緩解了分解爐爐底錐部和縮口結(jié)皮。
    (3)分解爐下縮口直徑由原設(shè)計的1850 mm改為1950 mm。
    (4)在三次風(fēng)平管道人爐兩側(cè)入口砌筑導(dǎo)風(fēng)墻，導(dǎo)風(fēng)墻人爐時的角度為150，增加旋流效果，防止?fàn)t底結(jié)皮。
(5)增加各級旋風(fēng)簡入口處截面積。C2、C3旋風(fēng)筒入口高度加高800 mm，c4、c5旋風(fēng)筒入度加高1000mm，目的足降低系統(tǒng)阻力，改善系統(tǒng)通風(fēng)。
4.2改造窯頭噴煤系統(tǒng)，改善窯頭煤粉燃燒
    根據(jù)公司目前使用的低揮發(fā)分煤質(zhì)及現(xiàn)有設(shè)備條件，決定選用3 200 t/d能高效新型噴煤管，同時將燃燒器旋流角度由28°增加到42.5°，縮小窯頭輸煤管道內(nèi)徑，提高對低揮發(fā)分煤質(zhì)的適應(yīng)性，使熱風(fēng)和煤粉能更好地混合，從而保證煤粉充分燃燒。具體改造內(nèi)容如下：
    (1)窯頭喂煤秤波動較大，煤粉爆燃現(xiàn)象嚴(yán)重。出現(xiàn)這種現(xiàn)象主要是由于煤粉輸送管道直徑過大，管道內(nèi)產(chǎn)生煤粉沉積，當(dāng)沉積到一定程度時，煤粉集中噴出，窯頭煤粉爆燃，導(dǎo)致窯頭、窯尾、煙室產(chǎn)生正壓：經(jīng)過計算，將窯頭煤粉輸送管道內(nèi)徑由中282 mm改為中219 mm，縮小63 mm。
    (2)窯前火力強度不夠，火焰黑火頭長，煅燒無力。分析認為噴煤嘴的旋流角度小，煤粉的分散程度差，與熱空氣的接觸面積小，同時摻人窯頭冷風(fēng)量偏大。使用3200t/d節(jié)能高效新型噴煤管后，窯頭一次風(fēng)機由110 kW改為75 kW羅茨風(fēng)機，減少一次風(fēng)摻入量，窯頭噴煤管旋流角度通過不斷地試驗摸索．從原設(shè)計的17°改為28°、38°．但使用效果仍不理想，最終確定為42.50旋流角，從實際使用效果看，窯前火力集中，二次風(fēng)溫度提高，滿足了煅燒要求。
5、實施效果
    實施以上改造方案后，預(yù)熱器系統(tǒng)壓力下降600 Pa，達到-8400 Pa，C1筒出口溫度增加15℃，達到315℃。將輸煤管道內(nèi)徑縮小后，沒有再出現(xiàn)因管道積煤粉造成窯前爆燃現(xiàn)象，一次風(fēng)機壓力從29 kPa提高到37 kPa，火焰活潑有力，窯前溫度大幅度提高，一次風(fēng)溫穩(wěn)定在950℃以上，有效地保證了熟料的煅燒，減少了熟料中生燒料的含量；同時對煤質(zhì)的適應(yīng)性得到提高，發(fā)熱量為4800×4.2 kj/kg，揮發(fā)分為23%的煤粉完全可以滿足生產(chǎn)需求，生產(chǎn)用煤成本大幅度下降。窯頭煤用量在10.5 t/h，與改造前相比，在同煤質(zhì)的情況下，頭煤使用量降低1t/h。窯頭一次風(fēng)機由110 kW改為75 kW．窯頭喂煤風(fēng)機由132 kW改用110 kW，人窯一次風(fēng)量減少120 m3／min，由二次風(fēng)代替，提高了窯前溫度。改造后熟料產(chǎn)量穩(wěn)定在3900t/d，不存在黃心料和生燒料問題，熟料fCa0合格率和28 d強度大幅度提高，熟料質(zhì)量穩(wěn)定，窯內(nèi)窯皮相對平整。由于熟料質(zhì)量提高，用電和用煤成本下降，當(dāng)年為公司增加利潤1 000萬元以上。
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