2500t/d生產線提質增效實踐

冉文廷，越思蠢，石明蘭

(隴南祁連山水泥有限公司，甘肅武都746000)

來源：《中國水泥》

0引言

我公司有一條2 5 0 0t/d熟料生產線，2 0 0 9年投產生產，隨著水泥生產各種先進技術和材料的不斷應用，水泥企業的產質量不斷地提升，但我公司水泥窯產質量與同等規模的生產線相比熟料f-CaO合格率偏低，水泥窯臺時產量不高。2020年熟料f-CaO合格率僅為5 6.5%,水泥窯平均臺時產量125.57I/L針對上述問題，公司根據實際生產情況，采取了一系列的措施，取得了較好的效果。

1存在的問題

原材料質量波動較大，搭配入庫困難，造成生料配料不穩定，熟料f-CaO合格率低，熟料實物質量較差。高溫風機拉風效率低，預熱器系統阻力大，窯頭窯尾喂煤秤送煤不穩定，且波動大，給水泥窯提產、提質造成閑難。

2采取的措施

2.1石灰石礦山的合理搭配

公司石灰石礦山（以下簡稱礦山A)含有大量的高鎂石和方解石，其結構復雜，無法進行有效的剝離開采。一方面公司石灰石中方解石含量達3 0%以上，難磨、難燒，需要極高的燒成溫度，給企業生產、產品質量、能耗造成較大影響另一方面廠區場地狹小無法達到“先檢驗、再均化、后使用”的原材料管理要求，導致生料尺//波動較大，熟料f-CaO偏高。石灰石質量控制難度較大（主要化學成分見表1)針對上述情況，通過市場進一步調研，對區域內石灰石資源排查，最終確定一家方解石含量較低的石灰石礦山（以下簡稱礦山B)，通過商務對接后進廠搭配使用（主要化學成分見表2):

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另外對不同開采臺段、不同外觀顏色的石灰石分別采樣檢驗，并加大檢驗頻率，由每周兩次改為兩天一次取樣分析，通過對兩家石灰石物理以及化學性能的綜合分析，確定質量控制方案，將原來2:1的搭配比列調整為3:1,合理控制石灰石中MgO含量，同時對進廠后的石灰石按搭配比例不同采取分別入庫，由巡檢:1:跟蹤監督入庫工

作，檢驗人員分別對入庫皮帶樣和庫底石灰石秤上進行取樣檢測，掌握石灰石質量情況，做到提前預判，及時調整生料石灰石組分配比，使出磨生料結果較為穩定從上述圖表可以看出，A礦石灰石通過礦區調整MgO仍偏高，B礦石灰石MgO和CaO低，SiO:偏高，通過在入庫環節按不同礦區分別入庫，并對石灰石組分配比進行及時調整，使出磨生料化學成份較為穩定。

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2.2穩定配料的措施

公司生料制備采取傳統的人工配料的方式進行配料控制，由質量調度員給中控生料磨操作員下達質量控制指標后，生料磨操作員根據X-熒光分析儀的檢測結果進行各原料組分配比調整，而X-熒光分析儀對試樣制備的要求比較復雜，從取樣、縮分、壓制成樣片，再進行X-熒光分析，從取樣到分析出結果至少需要2 5min，也就是測定結果要比實際滯后25mm,再加上磨機的滯后時間，因此調整周期一般為45min左右，生料成份波動較大且不易控制，當生料成份穩定時熟料f-CaO滿足控制需求，但大于控制指標時就會造成熟料f-CaO偏高，加之我公司熟料中MgO含量偏高（熟料中MgO含量在3.0%~4.8%之間）的情況，使水泥窯內出現窯皮增厚、結圈、結蛋等，造成窯內通風不良，f-CaO偏高，使用在線分析儀前出磨生料完成情況見表3

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針對上述情況，公司購置了一臺CB-OMNIFUSION型在線分析儀系統：安裝在入磨原料皮帶機上，磨機投料運行后，將配料模式轉換到自動.通過配料控制軟件實時分析入磨原料中Si()2、

A120,、Fft20,、CaO、MgO等各元素含量，并進行偏離跟蹤與差值補償，根據質量控制參數，lmin調整皮帶秤配比1次，通過數字通訊傳送給生料質量計算機控制系統，計算出入磨混合料KH SM IM三個率值并與系統設定的三率值比較，進行優化計算（使用在線

分析儀后出磨生料完成情況見表4)實現對出磨生料質量實時、在線、快速的自動控制，這就使得出磨生料的KH S M、IM三個率值控制非常穩定，合格率在8 5%以上，f-CaO合格率與同期相比大幅提升:出磨生料三率值合格率見表5

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2.3工藝系統的優化調整

2.3.1高溫風機的優化改造

通過市場調研實施對高溫風機進行改造，在沒有增加系統裝機容量的同時將原有高溫風機升級為“高效節能風機'改造后的風機雙吸式結構不變，風機風量及全壓不變，電機不變投入運行穩定，系統拉風效率明顯提升，轉速同比下降50r/min;運行電流同比下降8A,噸熟料高溫風機節電率為12.6%(2 0 2 0年高溫風機總用電量為8 6 0 3 663kWh,共生產熟料8 3 2 343t,噸熟料高溫風機電耗為10.34kWh,2 0 2丨年3~7月高溫風機總用電量為4 130048kWh,共生產熟料4498641,噸熟料高溫風機電耗

為9.18kWh).高溫風機改造前后對比詳見表6,水泥窯系統煅燒能力不斷增加，系統產量、產品質量有了較大提升，電耗同步下降。

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2.3.2預熱器系統降阻優化

利用納米隔熱材料實施對C,-C2風管、q-c,風管、五級進口管道進行擴徑改造；將原有厚度為115mm硅酸鈣板，應用4 0mm納米隔熱材料代替，在耐火材料厚度不變的情況下，改造后以上部位內徑增大150mm,通風面積增力口0.738m2。改造后C,-C2出口壓力差由原來的6 0 0Pa,縮小至4 0 0Pa;Cy-C,出口壓差由原來的2 8 0 0Pa,縮小至2 5 00Pa;分解爐出口-C5級出口壓差由原來500Pa，縮小至3 0 0Pa;(],出口壓力在日產量提升2 0 0t的情況下同比下降lOOPa;投入運行后系統阻力明顯下降，各級旋風筒出n壓差趁于正常，見圖3、圖4:

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2.3.3喂煤秤的升級改造

公司原有喂煤秤為2 0 0 8年建廠時的轉子秤，由于年久殼體以及內部配件磨損嚴重，出現維護量增大，且故障率高，送煤不穩定，沖煤、斷煤等嚴重制約生產的情況，窯頭窯尾送煤壓力波動在5kPa左右，尾煤用量日均在9.3~12.4t/h之間波動（見圖5)，造成系統熱工波動，窯頭、窯尾正壓，預熱器系統塌料，年初實施了對煤粉秤的整體改造，將原有轉子秤更換為粉研環狀天平，投入運行后未出現故障以及沖煤、斷煤等現象，煤粉輸送穩定性得到有效提高，目前頭尾秤送煤壓力波動均在lkPa以內，尾煤用量日均在11.2~11.8t/h之間且加減頻次大幅下降（見圖6)，促使水泥窯熱工得到充分穩定，系統煅燒能力明顯增強：

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3優化后運行效果

2 0 2 1年初利用錯峰停窯對以上措施實施后，3月

1 5日水泥窯投料生產，投料后水泥窯運行熱T穩定，一級筒出口壓力明顯下降，高溫風機轉速及電流下降，水泥窯煅燒能力明顯增強，熟料f-CaO大幅下降、熟料3d及2 8 rl強度增高的同時，系統產量得到較大提升，電耗同步下降：在水泥窯臺時提升的同時預熱器各級壓力穩定，無蹋料現象，水泥窯高效穩定運行能力明顯提升a優化前后主要參數變化見表7,主要經濟技術指標變化見表8。

/UploadPath/uploadfile/2024/01/24/af5b7172522.png4結束語

大宗原燃材料質量波動，工藝設備的落后是制約水泥窯提質、提產的重要因素，公司通過新技術、新設備的推廣應用，使水泥窯提質、提產方面取得了一定的效果。(1)熟料fCaO合格率提高2 8.7%，熟料3d強度提高IMPa，熟料28d強度提高0.8MPa。

(2)2 0 2 0年水泥窯日平均產量3 0 0 0 t，熟料工序電耗為34.7kWh/t,2 0 2 1年水泥窯日平均產量3 2 0 0 t，熟料工序電耗為33.2kWh/t:噸熟料電耗下降1.5kWh/t,共節約用電成本1.5x 4 4 9 864(熟料生產）x 0.45(電價）=30.36萬元。

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