首条全国产化1000t/d湿磨干烧线的工艺特点和调试

1 概述

浙江虎山集团江山水泥股份有限公司的前身浙江江山水泥厂是始建于1958年的湿法生产企业，经过40多年不断的改造与扩建，至1996年已拥有6条φ3.0×88.68m的湿法回转窑，形成了100万t/年的生产能力。企业管理水平也在不断提高，该厂一贯以产品质量著称，虎山牌水泥是浙江省唯一的国优产品，在市场上享有较高的信誉。但是，由于湿法工艺的能耗高、单机产量和劳动生产率较低，造成了生产成本高，市场竞争力不强。熟料热耗直在1450Kcal/kg.cl左右，折合成实物煤耗为310kg/t.cl，吨熟料煤耗成本占55%左右；再则，φ3.0×88.68m台时产量仅为15.8t，劳动生产率较低，所以产品的制造成本相对于新型干法窑来说至少要高50元/t，即使是比立窑企业也要高20~30元/t，因此，随着水泥市场的竞争越来越激烈，虽然产品质量好，但企业的产品销售及经济效益都受到很大的影响，并接近亏损的边缘。要想在剧烈的市场竞争中争得生存与发展，其有效的途经就是走技术改造之路。

2 技改方案的选择

目前，湿法窑改造的主要方案一是异地新建新型干法生产线，二是在原地改造成湿磨干烧生产线。对于湿法窑如何进行技术改造，主要应从技改方案的先进性、对原燃的要求以及投入产出比等几方面考虑。

2.1技改方案的先进性分析

目前，新型干法生产从技术上是最先进，其次是湿磨干烧。从小规模的生产线相比，目前湿磨干烧1000t/d生产线的热耗指标已与同规模的1000t/d新型干法生产线接近。同时熟料质量与新型干法生产线等同。

2.2 对原料的要求

新型干法生产对原料的碱、氯、硫含量有一定的限制，以免在预热器内产生结皮或造成堵塞。一般要求生料中Na₂O+K₂O<1%，Cl^-<0.015%，克分子比[Mso₃/(M_K2O+0.5M_Na2O)] <1，而湿磨干烧生产由于其生料的湿法制备，在料浆脱水过程中可除去部份溶解于滤液中的有害成份，因此，相对于新型干法窑而言，对原料的要求相对较低。

2.3 投入产出比分析

湿磨干烧工艺，保留生料的湿法制备，只对烧成系统作改造，因此，改造的内容少，投资省，这对于经济实力差，负担重的湿法生产老企业而言，也是至关重要的。

从上述分析，认为如何将湿法生产与新型干法生产的优势充分结合，是本次湿法窑改造是否成功的关键。因此，我们选择了湿磨干烧技改方案，决定拆除原3#湿法回转窑，原地改建成1000t/d湿磨干烧生产线。

3 湿磨干烧生产线主要技术指标

建设规模：年产熟料30万t。

熟料热耗：3763 kJ/kg.cl。

熟料电耗：+15kwh/t.cl （与原湿法窑相比）。

4  原燃料化学成份及配料方案

我厂采用石灰石、硫酸渣和砂岩三组份配料，所用原燃料化学成份见表1，煤质工业分析见表2。

生料与熟料化学成份见表3。

熟料率值和矿物组成见表4。

生产工艺

5.1 湿磨干烧工艺流程图（略）

5.2 主机设备的选型见下表5

主机设备表 表5

5.2系统工艺特点

5.2.1生料制备： 保持原有的生料制备系统不变。

5.2.2料浆脱水

目前湿磨干烧的料浆脱水有真空吸滤及压滤形式。在大量调查研究基础上，并对本企业料浆进行试验室及小型工业化试验，最后选择了盘式真空吸滤机。真空吸滤流程简单、可实现连续生产和连续供料。

料浆通过二台160m²盘式真空机（一用一备）进行真空吸滤，使含35%水份的料浆经过脱水成含水份19～20%的滤饼，滤液回生料磨循环使用，避免外排造成环境污染。

5.2.3料饼锁风喂料机

采用南京水泥工业设计研究院消化引进技术的饼锁风喂料机，实现喂料和锁风。与箱式喂料机相比具有结构简单、体积小、投资省的优点，该设备是国产化后第一次在我厂湿磨干生产线上使用。

5.2.4 烘干破碎机

烘干破碎机是湿磨干烧的重要的热工设备，一直以来，该设备都采用国外进口，如白马山水泥厂、渠江水泥厂、广州水泥厂、英德水泥厂等，南京水泥工业设计研究院在吸收消化的基础上，开发了国产化第一台PHC2.8×1.75烘干破碎机，并在我厂第一次使用，其主要的特点为运行平稳，热效率高、系统阻力低。

5.2.5 预热器和分解炉

预热器系统：采用大蜗壳、短柱体、低阻力、高效率的RF3/1000预热器，设计中采用了倾斜弧型绕流分散布料装置，以强化系统的热交换能力，该系统结构合理紧凑，投资省。

分解炉：喷腾在线管道分解炉，该炉型结构简单，操作方便，适应能力较宽，开始投料生产时，实现从SP状态快速过渡到NSP状态。

5.2.6熟料冷却：采用LBT24135水平推动式篦式冷却机。

5.2.7 煤粉计量和燃烧系统

煤粉计量给料系统是生产线稳定的关键，国内一般采用进口设备或引进技术国内生产的计量秤来保证系统的稳定。我厂首次采用国产粉体定量给料系统，该系统由煤粉喂料机、SPF粉体定量喂料流量计、喷射泵、罗茨风机组成。

燃烧系统：采用国内生产的三通道煤粉燃烧器，适应煤粉波动，强化燃烧。

5.2.8 废气处理：

窑头废气采用51m²电收尘器处理后排放。

窑尾废气采用88m²电收尘器处理后排放，窑灰经输送喂入烘干破碎机。

6 点火试生产

我厂湿磨干烧技改工程于1999年6月27日原3＃湿法窑正式停产改造，在项目建设过程中，紧紧围绕“控制质量、缩短工期、降低投资、尽快实现达标达产”，历时6个月的建设，于1999年12月28日点火烘窑，经过3个月的调试试生产，各主机设备运行正常，工艺参数合理。2000年4月20~23日，熟料日产量分别达到1141t、1095t和1052t，熟料R28>62MPa顺利实现达标。2000年7~12月共生产熟料14.5万t，平均台时产量42t/h，2001年1~9月共生产熟料25.44万t，平均台时产量43t/h，实现达产任务。

在试产生过程中，在设备和工艺方面出现过一些问题，尤其是经国产化后第一次使用的设备，经多方努力先后得以解决，系统运行稳定。主要出现的问题和解决办法：

6.1 设备问题及解决措施

6.1.1烘干破碎机传动皮带经常性烧毁

在试生产期间，烘干破碎机的传动皮带出现经常性烧毁，最短使用时间仅两天，严重影响了正常生产，主要原因是系统来料不稳和操作参数不合理，通过对该设备进行电机电流和转速双保护，调整工艺参数后杜绝了传动皮带烧毁的现象。

6.1.2 煤粉计量喂料不稳

    由于本技改工程采用的是国内消化吸收开发第一次投入实际生产使用转子秤，在度生产期间，分解炉煤粉计量喂料的不稳定，主要原因是煤粉水份偏大（一般在2.5%，最大达到3.5%）和锁风分格锁风效果差，通过对上述原因的解决，较好的解决了出现的问题。

6.1.2 料饼锁风喂料机故障

由于该设备是国内消化引进技术开发第一次投入实际生产使用，因此在试生产期间传动系统经常出现故障，造成系统停机，通过对传动系统结构的改进，该设备运转正常。

6.2 工艺问题及解决措施

6.2.1 窑内结圈和结球

在试生产期间，窑内经常出现结圈和结球，经分析主要原因是熟料的饱和比、硅酸率偏低，窑速控制偏低，通过调整熟料的饱和比、硅酸率和提高窑速，取得了较好的效果。

6.2.2 窑尾结皮和预热器堵塞

在刚开始投料生产时，窑尾经常出现结皮，预热器系统的C₃筒经常出现堵塞，经分析主要原因是窑内用风和三次风不平衡、煤粉水份大分解炉喂煤波动、操作参数不合理造成的热力结皮和堵塞，因此，通过调整操作参数取得了较好的效果。

7 技改效果

该技改项目总投资3800余万元。系统运行稳定，最高运转率达到91%，年平均各项指标均已达到设计要求。

8 结束语

8.1 湿磨干烧技术结合了湿法生产和新型干法生产的优点：原料适应性强，投资省，能耗相对较低，对于原料矿点多，成份波动大、负担较重量、经济实力差的湿法生产企业是一条有效的技改之路。

8.2 对于湿法生产企业，在进行技改时，一方面要注重对系统操作人员的培训，另一方面切不能忽视对巡检人员的培训，提高巡检人员的技术水平也是系统稳定生产的关键。

8.3 湿磨干烧生产线烧成系统的操作思想与新型干法窑一致，操作人员要正确理解“高度集中、反映快捷、减少事故、稳妥积极、快速过渡、簿料快烧”等一系列的操作观念,

三班操作人员的操作思想要统一，要做到“生料成份、生料喂料量、燃料成份、喂煤量、设备运转稳定”，即“五稳保一稳”；操作上要注意“风、煤、料、窑速“的稳定，努力使系统热工稳定为目的，力求达到优质、高产、低消耗、安全文明生产。