優化制備工藝改進設備降低回轉窯能耗

王中文

（湖南湘鋼鑫通爐料有限公司 湖南湘鄉）

湖南湘鋼鑫通爐料有限公司輕燒白云石生產線3#窯采用回轉窯生產工藝，窯規格為Φ3.6×55 m，設計生產能力400 t/d，年產輕燒白云石13.2萬噸。回轉窯配套的預熱器選用豎式、8套推料裝置，預熱白云石量750 t/d。配備豎式冷卻器，排料口4個，冷卻輕燒白云石量400 t/d。采用3通道燒嘴，回轉窯要求煤粉細度＜90 μm的≥85%，含水率＜1.5%，需要量約4 t/h，設計選用1臺能力為 6～8 t/h的HRM1100立式磨煤機作為煤粉制備系統主機。

窯于2010年4月投產，投產初期運行很不穩定，產量達不到設計能力，煤耗、電耗較高。通過優化煤粉制備工藝，改進工藝設備，降低回轉窯能耗，提高運行效率，到2014年8月，煤耗、電耗分別從運行第一個月的 219.9 kg/t和 40.69 kW·h/t下降到132.66 kg/t和30.37 kW·h/t；煤耗歷史最好水平為2014年8月，為132.66 kg/t；電耗歷史最好水平為2014年5月為27.84 kW·h/t。投產后各年度產量及煤耗、電耗情況見表1。從表1數據可以看出，回轉窯自投產后，產量逐年上升，而單位產量的煤耗和電耗呈逐年下降趨勢。

一、優化煤粉制備工藝

改進煤粉制備系統。回轉窯采用的煙煤粒度為0～70 mm，灰分≤18%，揮發分20%左右，T1＞1250℃，熱值≥5500 kcal/kg，S≤1.0%，用 HRM1100立式磨加工成200目煤粉。該系統投入運行初期系統出現一些問題，如果要達到煤粉粒度要求則磨煤效率低下，平均僅3 t/h，由于煤粉供應不足，造成輕燒白云石產量不到350 t/d，遠遠達不到設計生產能力，且由于磨煤時間長，電耗升高；如果提高煤粉產量，則煤粉粒度達不到要求，噴煤系統不穩定，造成煤耗大幅度增加，且窯內溫度波動大，還因燃燒不充分，經常產生窯內爆炸現象，產品質量不穩定，給生產帶來安全隱患。投產運行時的煤粉制備工藝流程如圖1所示。

表1 2010～2014年回轉窯產量及煤耗、電耗情況

圖1 改造前煤粉制備工藝流程

圖2 優化后的煤粉制備工藝流程

圖3 煤粉倉改進示意圖

針對上述問題，通過摸索發現，如果進入立磨的煤粒度控制在較小范圍內且溫度控制適當，能提高磨煤的效率。據此，對煤粉制備工藝進行了優化。優化后的煤粉制備系統雖然僅增加了1臺破碎機，但由于在窯尾抽風加熱立磨內煙煤，充分利用了窯尾引風機，使流程上可減少1臺離心引風機，不僅用電設備總功率減少，磨煤效率也顯著提高，小時合格煤粉＞6 t/h，解決了原來存在的磨煤效率低、能耗高、窯內爆燃及煤粉收集器起火等問題。優化后的煤粉制備工藝流程見圖2。

二、改進工藝設備

（1）改進煤粉倉和煤粉輸送系統。針對煤粉輸送系統不穩定的問題，一是對煤粉倉進行了改進，將煤粉倉下部改成不銹鋼斗（圖3），防止煤粉在倉內積拱而不下料；二是對煤粉輸送系統進行重新接地改進，解決輸送計量受變頻器等干擾的問題。

（2）改進燒嘴。原設計使用的是3通道燒嘴，在使用過程中燃燒不穩定，火焰溫度提升困難，后改用襄樊大力機電技術有限公司生產的4通道燒嘴，問題得到解決。

（3）改進窯襯砌筑方法。原設計窯襯是采用常規砌筑方法，高溫段使用230 mm厚的磷酸鹽復合磚，窯尾預熱帶使用粘土磚，窯頭、窯尾用含3%以上不銹鋼纖維的窯口澆注料澆注。用此方法施工的窯襯12個月左右就要進行更換，且生產中窯襯歷史記錄的外殼溫度均在260℃以上。2012年12月對窯襯進行了改進，采用預制磚與澆注料混砌方式施工，所用材料采用山東魯銘高溫材料有限公司專利產品LM-1復合預制磚及LM-1澆注料復合砌筑。采用該方法施工的窯襯外殼溫度在200～220℃，運行了1年6個月后的窯襯磨損量相當少，預計使用壽命在2年以上，并使能耗降低。

（4）更換節能型電機。投產初期時使用西安西碼生產的560 kV·A，10 kV電機，使用時電流在17 A左右。2012年7月更換為湘潭電機廠生產的560 kV·A，10 kV電機，在同樣工藝參數情況下，電機電流為14 A左右。

通過上述一系列改進，公司400 t/d回轉窯生產能力不斷提升，能源消耗不斷下降，目前能保證產量穩定在500 t/d的情況下確保產品質量，設備穩定運行。