某公司水泥生产线的调试与生产

1前言 某公司（4000t／d）水泥生产线是天津水泥工业预设研讨院有限公司总承包项目，厂址位于越南西宁省，距柬埔寨边境线约5km.工厂建设地点位于亚赤道区域，具有典型的季风热带气候特征，分为旱季和雨季两个不同季节。雨季一般6 个月左右，平均月降雨量为200～363mm；旱季*高温度为36.4～39.9°C. 石灰石矿山距离厂区4.5km，在石灰石表面有粘土和铁矾土覆盖层，作为硅铝质与铁质原料。 2工艺预设和设施简介 （1）根据本水泥生产线使用无烟煤做燃料煅烧水泥熟料的情况，熟料烧成系统采用了天津水泥工业预设研讨院有限公司成熟的无烟煤煅烧预设方案，即双系列低压损五级预热器系统和TSD 型分解炉，并且配备了先进的工艺设施。 （2）按照业主要求选用Pfeiffer公司生产的三台立磨：生料磨、煤磨和水泥磨，生料磨生产运行平稳，技术成熟；煤磨运行情况较差，振动大，磨辊、磨盘磨损非常大，不够理想；水泥磨运转比较平稳，振动和磨损相对好一些。 （3）熟料冷却采用CP（Claudius Peters）行进式冷却机，经过调试后，能够保证较好的冷却效果。 （4）工艺系统风机采用变频调速扼制方式，节约电能。中压电机选用ABB 和SIEMENS 的产品。 （5）煤粉秤采用的是PFISTER 煤粉计量秤；水泥包装选用的是意大利生产的产品。 （6）电气、自动化设施基本是EAC 的产品；其他设施都为国内生产制造，经过调试后，具备良好的可靠性。 越南西宁这条生产线从装备来看，都是选用目前水泥行业非常先进的设施，从工艺预设来看，针对无烟煤生产线而言是*先进、*成熟的，可以说，是一条体现当今水泥工业发展水平的生产线。 3调试与生产生产线自投产以后，经过半年时间的调试与整改，整条生产线实现了正常稳定运转，月运转率平均95％以上，在2009 年12 月实现了30d 工业试运转的达产达标，运转率99.17％（停机主要原因是外部电网电压波动大）。 在生产初期，一些国产和欧洲生产的设施都出现了严重影响生产的问题，下面就生产中暴露的问题进行探讨。 3.1石灰石和粘土混合料取料机石灰石和粘土混合料取料机在调试初期故障率高，运转率低，主要表现在：a 料耙系统各部位轴承不断损坏；b 料耙行走小车运转过程中向料耙侧移动，挡轮无法扼制其移动，致使行走小车脱轨，而不能运行。 （1）本台取料机针对当地混合料比较粘的特点而采取了特殊预设，即在料耙上安装了两套刮板系统，以求将较粘不下滑的物料刮下来，然而症结就出现在这特殊预设上面。料耙上预设刮板虽然达到了耙料的目的，可是料耙系统的总重量在100t 以上，导致行走小车的行走轮轴承损坏，调试过程中更换各种品牌的轴承均不能达到正常的使用寿命，*好的轴承仅仅用了3 个月；配重量难于平衡料耙行走小车向料耙侧移动的力，挡轮的轴承损坏、腿开焊；料耙系统的重量致使主梁变形。 因此，将料耙系统的刮板拆除和减轻配重量，调整料耙角度至42°，料耙松料情况正常，但是料耙系统仍然很重，没有从根本上解决轴承损坏、料耙行走小车偏移的问题，为此，增加了3 组双挡轮来限制料耙行走小车的偏移，然而，料耙行走小车仍然逐 渐偏移，行走小车轮的边沿与轨道逐渐在磨损，只不过磨损速度慢了，实现了连续运转，5 个月后，受力*大的双挡轮的腿被撕裂，行走小车脱轨。 （2）针对本台取料机的预设、物料的粘性以及生产运行的现状，决定改为常规的取料机预设方案，理由：a 本台取料机没有安全稳定运转的可能性；b 我们都知道，再粘的石灰石和粘土的混合料，无非就是其休止角增大、物料难于松动两个问题，而解决办法也很简单：调整料耙的角度适合于物料的休止角即可（即扼制料堆不滑坡）；将料耙的松料齿布置成刮料时没有盲区就解决了物料难于松动的问题；c 90m 圆形堆场采用的松料装置，**注意的就是料耙行走过程中料堆上不要留有盲区，就是耙齿错开布置，每列耙齿间距小于或等于料耙的行程距离。 3.2 Pfeiffer 煤立磨Pfeiffer 煤立磨在生产20000t 煤粉后振动值增大、减速机晃动加剧、磨盘磨损严重、产量降低和产品细度粗等问题相继出现。 按照Pfeiffer 公司调试人员提出的薄料层、高研磨压力的要求进行控制，目的是为了保证产品的细度。在磨机运转一段时间后，磨盘、磨辊磨损严重，磨盘*深达到13mm，磨辊达10.4mm，继续运转约500h 后磨盘和磨辊*深处分别为25.5mm 和17mm，磨损速度加快，而且磨机振动值增加，减速机晃动加剧，磨机产量只有25t／h左右，煤粉细度高，严重影响了窑的正 常生产和运转。经过与Pfeiffer 公司反复磋商，根据磨盘磨损速度快的情况，判断是由于磨盘上料层过薄所致，故此Pfeiffer 公司提出在原有挡料圈上再增加50mm 高，降低研磨压力，*终各项指标均达到了合同指标，振动值2～3mm／s. 由于磨盘上的料层厚度增加，磨盘的磨损速度也相对降低。对于减速机晃动问题也从基础、地脚螺栓等方面排查了，都不存在预设和安装问题。就生产情况来看，磨机刚开始运转的一段时间里减速机的晃动并不大，只是随着运转时间的延长晃动才逐渐加剧，目前认为仍然是由于磨盘磨损后，磨盘凹凸不平，磨盘与磨辊间的水平方向力增加且不均匀，导致减速机晃动。 3.3 Pfeiffer 水泥磨Pfeiffer 水泥磨的规格同生料磨一样，粉磨水泥能力150t／h，开始试车的时候，Pfeiffer 公司的建议仍然是薄料层，高压力，然而，磨机根本无法运转，不仅振动大，而且电流波动大，主要原因是磨盘上料层太薄，难于稳定，增加喷水量和助磨剂的量都没有效果，而且水量增大非常容易被磨辊碾压后形成厚厚的一层垫层，致使磨机不能正常运转。后增加了喂料量，料层厚度增加，研磨压力降低，磨机得以稳定运行，顺利通过了性能考核，各项指标均达到了合同要求。在煤磨增加挡料圈高度后，Pfeiffer 公司又将水泥磨的挡料圈高度增加了50mm，生产仍然比较稳定，磨盘磨辊的磨损速度正常。 3.4 CP 型行进式熟料冷却机CP 型行进式熟料冷却机由5 排固定篦板、5 排活动篦床、托辊支撑组、液压传动系统、冷却风机组和辊式破碎机组成。调试初期基本是按照CP 冷却机要求的参数扼制，然而效果并不好。 （1）辊式破碎机电机电流波动大，辊子反转次数频繁，直至跳停，影响窑的正常运转。CP 公司的调试人员认为窑出料量不稳定，熟料结粒太大，导致破碎辊超负荷。经过仔细观察，找出了主要原因是篦床行程过大，每次输送到破碎机上的熟料量大，使破碎辊超负荷进行反转，正反转三次后导致破碎机跳停、篦床液压泵连锁跳停。经过调整篦床的行程后，解决了此问题。 （2）冷却效果不佳。调试初期熟料温度不稳定，*高在200℃以上。本台冷却机要求篦床上的熟料层厚度达到800mm 以上，以厚熟料层的阻力来达到扼制气流均匀通过熟料层，避免气流短路的目的。但是，实际运转中当熟料层厚度超过800mm，达到1000mm 时熟料冷却效果极差，在1 号和5 号篦床上存在“红河”现象，熟料温度达200℃以上。CP 调试人员认为风机的风量不足，为此，将所有冷却风机的转速调节范围由50Hz 提到60Hz，运转中扼制52Hz 转速风量即达到了CP冷却机和风机的能力要求，但“红河”现象仍然存在。 为了解决熟料冷却的问题，采取了如下办法：a 将调试开始铺在料床上的熟料更换为15～25mm 的鹅卵石（原铺的熟料已经在运转过程中被挤碎成粉状，影响了气流的通过量）；b通过观察料床上的料层情况，将2号、3 号篦床的行程缩短（CP 以不同的篦床行程松动篦床上的熟料，避免熟料结块），使熟料层均匀，避免2号、3 号料床上的熟料层薄于1 号料床；c 控制熟料层厚度700mm ～800mm. 操作上根据熟料结粒和出窑熟料量的情况适当调整篦床速度和冷却风量，从而消除了“红河”现象，熟料温度得以扼制。 （3）在窑产量4000～4100t／d 时，冷却机提供二次风温度1050℃左右，三次风温在850～900℃，余风温度在200～300℃，通过冷风阀扼制窑头电收尘器入口温度＜250℃。 （4）CP 行进式冷却机跳停后窑联锁跳停，恢复正常生产时间较长， 因为窑慢转而使熟料大量堆积在固定篦板，需要慢慢地推动篦床，以保持篦床上的端面料量不至于过多并且均匀，或者提前输送走堆积的熟料后，再行投料，不然就会出现前述（1）的问题。 3.5窑系统窑系统各方面情况良好，运转率高，操作扼制稳定。调试过程中出现过一次熟料槽式输送机到熟料库溜子堵料造成严重冒料的事故，主要原因是到主库和黄料库的溜子的弧形阀受热后膨胀不能旋转，只是电动推杆动作，阀打开信号送到中控，实际阀门并没有打开，导致堵料。后及时更改预设，去掉原有溜子及其两个弧形阀，重新预设溢流溜子，安装一道插板阀，解决了上述问题，如图6 所示。 4质量扼制越南市场有泰国水泥熟料和越南本国产品，质量是占领市场的重要条件，因此业主对质量扼制非常严格，从预设到生产调试都采取了特别的方案。 （1）先进合理的质量扼制预设：该厂采用石灰石、粘土、铁矾土三种原料配料，燃料采用越南北方的无烟煤。石灰石和粘土破碎后由一台在线剖析仪扼制石灰石和粘土的配合比例，然后经过3.5km 皮带机输送到储量52000t 的圆形预均化堆场均化，经过两道质量扼制工序确保了原料的预均化效果，而且在线分析仪的使用非常可靠。 进厂原煤由长形堆场进行均化储存，储量2×7500t.圆形预均化堆场的堆、取料机生产调试过程中，严格按照堆、取料机操作规程，堆料机回转堆料，取料机端面取料。生料磨性能测试期间对出圆形预均化堆场物料的标准偏差的检测结果为CaO：0.15；SiO2：0.07，低于扼制指标（0.25）。 在生料磨调配站对混合料进行石灰石和铁矾土的搭配，生料的化学成分剖析采用荧光剖析仪，并与DCS系统联络，建立QCX 系统，自控扼制生料配比。粉磨后的生料进入TP 型均化库再次均化，*终获得入窑生料的CaO 的标准偏差（0.10）和扼制指标（0.20）。 （2）熟料配料方案及熟料强度熟料配料方案：LSF ＝93 －95，SM＝2.55±0.1，AM＝1.35±0.1. 5工艺设施性能测试 工艺设施的性能测试工作在业主和监理监督下，严格按照合同的技术要求进行，每项性能测试方案都要经过业主和监理审核后才能实施。从各项性能测试结果可以看出，各主机设施性能测试结果都优于保证值指标。 6结语 经过一年时间，完成了生产调试、全员培训及性能测试等全部工作，解决了调试过程中出现的各类问题，克服了备件周期长、与欧洲和当地人工作观念的差异等国外项目经常遇到的各种困难。本条生产线取得了连续稳定的运转和*佳的各项经济技术指标，窑系统热耗优于合同指标（3051.4kJ／kg熟料），30d 工业试运转期间连续运转8d 的热耗（2963.2 kJ／kg 熟料）优于窑系统72h 性能测试时（3014.2kJ／kg熟料）的结果。