【水泥人網】摘要:
“六五”末期，我廠新建的φ3×60米余熱發電回轉窯投入運行，使年總生產能力由原來的7萬噸提高到15萬噸。
一、完善生料供給系統
(一)提高生料均化效果
新建三座生料庫裝有全套的氣動攪拌系統，但一直到1986年氣動攪拌系統未能利用，僅僅依靠簡單的機械拌合，使入窯生料成分波動很大，是造成余熱發電回轉窯后結圈相當頻繁的主要原因之一，每年用于清除結圈的時間為1000多小時；且為了最大限度地減少每次清除結圈停機時間，工人在高溫下操作，工作條件極為艱苦，直接影響著余熱發電回轉窯的產質量、消耗和長期安全運轉。
氣動攪拌系統存在的主要問題，是利用0.294兆帕的壓縮空氣作動力，因充氣壓力不足，起不到攪拌作用。雖然在管理制度及庫底卸料裝置上采取補救措施，但未能取得實際效果。按一般設計參考資料規定，直徑6米，裝料高度7.5～8米的庫，風壓可為0.294兆帕，可是新建生料庫實際直徑卻為6.2米，裝料高度11米以上，庫容增大104米3；同時，因為沒有烘干設施，庫中生料含水率高，單位容重增大。經計算，改為用于單倉泵0.785兆帕的壓縮空氣作為氣源吹送，結果生料粉呈懸浮狀態，提高了生料的均化效果，其碳酸鈣合格率由45%提高到65%。
(二)改進生料供給工藝路線
按原來設計是用兩臺生料閉路烘干磨，磨制一種成分的生料，同時供給余熱發電回轉窯和機械化立窯。因窯型不同，煅燒方法、操作程序、生料成分要求也不盡相同，給熟料煅燒帶來一系列的問題。但因氣動攪拌系統作用的發揮，可適當減少機械拌合，改為用兩臺生料磨分別磨制兩種窯型所需不同成分的生料和設置兩條獨立的供給路線提供了先決條件，并實施成功，大大改善了兩種窯型的煅燒條件。
(三)庫底卸料裝置的改進
生料庫庫底卸料原為氣動，在實際操作中難以控制流量，有時甚至因下料量過大，使生料輸送絞刀超負荷運行。后來自行設計了單管差動螺旋，即用氣動下料，絞刀控制流量，取得了較好的效果。
二、改進工藝操作條件
(一)窯頭的改進
1.改進活動窯頭耐火磚的砌筑方法。為了改善工人的操作條件，原設計在窯頭看火觀察臺上設置了降溫隔離水箱，可是溫度還高。經把活動窯頭內襯耐火磚砌筑改為弧形拱頂和加厚保溫層，這樣就減少了二次風渦流和散熱損失，大大降低了操作臺的環境溫度，使之可以拆除降溫隔離水箱，節約了用水。
2.縮短活動窯頭。原來噴煤管處向外大量的噴射煙火，每班排灰量100多千克，使操作室、控制室煙塵彌漫，工人的工作條件很差。其主要原因是二次風口在窯的軸線方向尺寸過小，且活動窯頭偏移二次風口一端，顯得活動窯頭過長，造成二次風倒流，形成正壓操作。經把活動窯頭縮短45厘米，使噴排煙火的問題得到了較完善的解決。
3.擴大二次風入口。回轉窯投入運行以來，窯內渾濁不清，難以準確地判斷窯情和實施有效的操作，主要原因是二次風速過大。但要擴大二次風道截面積，卻存在著很多問題，譬如，原混凝土構件要清除重新澆灌，單筒冷卻機進料端要縮短等，難度較大，施工周期長。所以，僅對二次風入口進行了擴大，也取得了較好的效果。
(二)改用新的高溫耐火材料
1.回轉窯原來用的是普通磷酸鹽耐火磚，只運行1400～2200小時便燒損更換，后改為鎂鉻耐火磚，一般可用5000多小時，周期最長的為6288小時。
2.后窯口原為普通粘土耐火磚，燒損嚴重，更換頻繁，且生料易向冷煙室、余熱鍋爐飄逸。這樣，一方面加大了窯尾設備運行負荷；另一方面使生料喂入量也難以控制。后用水泥、廢耐火磚、金屬鐵屑、細鋼筋等材料壓制成耐熱混凝土耐火磚可使用8800小時以上。
3.窯尾生料下料管材質原為生鐵，使用壽命短，易彎曲斷裂，后改為耐熱鋼板卷制，可使用8900小時以上。
(三)噴煤管的改進
原裝噴煤管口徑185毫米，導管長度200毫米，拔梢長度600毫米，斜角3度多。在使用中發現，一次風口出口風速過高，火焰細小，黑火頭太長，噴煤量小加不上去。后來用調試風壓的方法，也沒有達到預期的效果。經幾次改進，現噴煤管口徑為220毫米，導管長度150毫米，拔梢長度200毫米，斜角4度多，一次風壓穩定在200～240毫米水柱，保持了較合理的火焰形狀和黑火頭長度。
三、完善監測控制設施
(一)主要運行參數的同步監測控制
過去窯體回轉速度、生料喂入量、煤粉噴入量主要運行參數完全是憑經驗單機進行操作的，難以做到準確的、協調的配合，后來安裝了同步監測控制顯示裝置。
(二)一次風的監測控制
為了減少窯內熱損失，加快煤粉燃燒速度，增加火焰溫度，一是把用于煤磨機熱風爐的熱風直接作為一次風使用；同時用調整風機旁路冷風量的大小來控制一次風溫為100～120℃，保證煤粉不致爆燃；二是在一次熱風管上安裝了電動執行器和風閥開度顯示裝置。
(三)二次風的監測控制
在較長的時間內，引風機開度僅為30%左右，窯內出現正壓操作。致使煤粒還沒有完全燃燒就沉降到物料上，在缺氧的條件下，繼續燃燒，形成了較多的還原料，過早的不均勻出現液相而導致窯皮過長；加之窯內渾濁不清，使窯情出現惡性循環，后來逐步認識到，煤粒需要有一定的懸浮時間才能較完全的燃燒，經一段時間的摸索，把引風機開度穩定在60%左右，控制窯皮長度10～12米為佳。
(四)窯尾負壓的監測控制
在生產中當引風機抽力未變時，是根據窯尾負壓的大小和變化來判斷窯內情況的，也就是說窯尾一定要實現負壓操作，然而在實際運行中卻出現正壓。究其主要原因是冷煙室出口截面積較大，廢氣流速過小。于是，適當減少了冷煙室出口截面積，加快煙氣流速，形成了比較合理的10～15毫米水柱的負壓；并設計安裝了真空傳感裝置，把窯尾的負壓數值直接顯示在窯頭控制盤上。
(五)窯體表面溫度的監測
為了及時而準確地掌握燒成、放熱反應帶的窯體表面溫度，保護筒體避免紅窯變形，安裝了紅外線掃描測溫裝置，使窯體溫度控制在350℃左右，超過這一溫度可自動報警，便于有效地調整控制窯溫。
四、余熱鍋爐的改進
為了有效的利用回轉窯水泥熟料煅燒所產生的廢氣熱量，選配了一臺蒸發量20噸/時，蒸汽壓力2.45兆帕，過熱蒸汽溫度400℃的余熱鍋爐，供汽輪發電機生產電力，但在以后的運行過程中出現了三個主要問題，并針對性地進行了改進。
1.爐墻砌筑方法的改進。爐墻內襯耐火磚曾幾次倒塌，最大受損面積為大于30米2，造成熱損失較大和不正常的操作條件。經過現場調查分析，主要原因是外層紅磚與內襯耐火磚之間填充5.2厘米厚的石棉粉，隔熱縫過大；且又每砌10層每隔10塊磚僅壓一塊28厘米長的耐火磚，使得兩層磚之間拉力不夠；另一方面，余熱鍋爐雖為負壓操作，但因負壓大小的變化，使爐墻經常處在擴張與收縮的交變過程中，這就更加劇了爐墻的倒塌。后來改用37厘米長的耐火磚作壓塊，同時每砌10層壓一層，這就大大增加了爐墻的強度。
2.減溫器的改進。因減溫器的聯箱長期處在高溫狀態下運行和在4噸多過熱管的重力作用下，彎曲變形嚴重，產生疲勞裂紋，導致漏水，若購買新減溫器，不僅增加費用開支，更主要的是往返訂貨時間也不允許。我們對減溫器聯箱采取了大面積(230×1100厘米)挖補修理和增設了隔熱層，以使聯箱工作溫度不致超標，并加強支護，減少聯箱變形。
3.更新改進過熱管。因過熱管彎曲變形，交叉錯綜，使三臺吹灰器不能正常操作，過熱管掛灰嚴重；同時因卸灰口少，排放不及時，又造成積灰，引起煙氣流暢不通，直接影響到回轉窯煅燒制度的穩定。后來對過熱管進行了改進，使其受熱后有伸長之余地，并增設了卸灰口，減少了積灰，提高了余熱鍋爐的熱效率。
綜上所述，近年來經過對φ3×60米余熱發電回轉窯的綜合改造，取得了顯著的技術經濟效果，解決了結圈問題，窯運轉率由73%提高到87%；臺時產量由8.23噸提高到11噸以上；熟料標號由532號提高到587號，水泥優質產品率達100%；年利用余熱發電由500萬千瓦小時提高到630萬千瓦小時，噸熟料燒成標準煤耗由213千克下降到195千克。
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【作者:武俊華】