越南柴山水泥1 000 t/d生產線的技術改造

苑明華，譚長明，孫 云

(南京西普水泥工程集團有限公司，南京 211100)

越南黃龍水泥集團于2016年初收購柴山水泥廠，該廠的設計能力為日產熟料1 000 t，改造前基本能夠達到設計產量，但運行不穩定且能耗較高。越南黃龍水泥集團為了提升集團競爭力，降低產品生產成本，決定對生產線進行大幅度提產，同時降低能耗，發揮其最大潛力。特邀請南京西普水泥工程集團對生產線存在的問題進行分析、判斷，并提出合理的解決方案，解決生產現場存在的安全隱患、確保生產線實現高水平穩定連續運轉。

考慮空間、市場、停窯周期以及資金等各方面因素，生產線技改分三期進行。一期主要進行煤磨系統技改，主要目的是新建一套能夠滿足3 300 t/d熟料生產線供煤需求的煤磨系統，并為二期技改騰挪場地；二期主要對原料調配、原料粉磨、生料均化、燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭、熟料儲存等等進行車間技改，主要目的是提產降耗；三期主要新建一套配套的水泥粉磨及包裝系統。

1 原料調配

現有原料調配站可以不做大的改動，仍然為現有原料磨供料。新建一套原料調配系統為新增原料粉磨系統供料，只需在石灰石庫頂進料皮帶處增加分料設備，使來自堆場的物料可以進入現有原料調配系統，也可由膠帶輸送機送至新調配系統。新建原料調配系統由原有的一座Φ8 m庫儲存石灰石，三座Φ6 m圓庫分別儲存粘土、砂巖和鐵粉。每種物料均由定量給料機按比例從各儲庫中卸出，并經膠帶輸送機送至新建原料粉磨系統。

2 原料粉磨

原有原料磨產量為110～115 t/h，產量無法滿足技改后的需求，且業主建議將現有原料粉磨系統挪作它用，故此次技改新建一套能夠單獨供應3 300 t/d熟料生產線的原料粉磨系統，計劃新增一套臺時產量280 t的原料立磨系統。

新增原料粉磨采用輥式磨系統以節省占地，降低電耗，并且可以在不拆除原有設備的情況下進行大量施工，縮短停窯時間。磨機烘干熱源為窯尾廢氣(來自新增預熱器系統)，窯尾廢氣由新增高溫風機引取送至磨機，新增一套廢氣處理系統，廢氣經袋收塵處理后排放。

原料混合料在磨內進行研磨、烘干，從立磨風環中落下的塊料由斗式提升機送回立磨繼續粉磨。經磨內選粉機選出的合格生料粉被氣流帶出，進入旋風分離器分離，收下的生料粉經空氣輸送斜槽(新增)、斗式提升機(新增)送入生料均化庫。出旋風分離器(新增)廢氣由原料磨循環風機(新增)將一部分作為循環風返回磨內，其余進入袋收塵器(新增)，排風機(新增)將凈化后的氣體排入大氣。

3 煤 磨

原有煤磨(Φ2.4×4.75 m)能力較小，不能滿足提產要求，并且該處空間需要用來新建窯尾預熱器系統，故此次技改新建一套能夠單獨供應3 300 t/d熟料生產線的煤磨系統[1]。新增一套臺時產量大于20 t的風掃煤磨系統，并優先進行技改。新建完成后，由新煤磨系統供應原生產線繼續運行，然后再拆除原煤磨系統，為二期技改騰挪空間。

新增煤粉制備采用風掃磨系統，磨機規格為Φ3.4×(7.5+2.5)m。當原煤水分≤8%，原煤粒度≤20 mm，出磨煤粉水分≤1%，煤粉細度為80 μm篩篩余3%時，磨機產量為20～22 t/h(無煙煤，中等易磨)。煤磨利用窯頭廢氣作為烘干熱源[2]，原煤由原煤倉下喂料機喂入磨內烘干與粉磨，烘干并粉磨后的煤粉隨同氣流進入袋收塵器，經袋收塵器將煤粉收下，經袋收塵器凈化后的廢氣排入大氣，煙氣的正常排放濃度≤50 mg/m3(標)。

煤粉倉下設有煤粉計量輸送裝置，煤粉經此裝置分別送至分解爐和回轉窯。

煤粉制備系統設置有嚴密的安全措施，如防爆閥、CO2滅火系統、消防水系統及煤粉倉CO氣體監測系統、溫度監測等。

4 燒成窯尾

原燒成窯尾預熱器系統全部拆除，原有塔架內只放置一套3 300 t/d分解爐及煙室。新增設一套五級預熱器及塔架放置于原有塔架旁，與原有塔架內新增分解爐組成窯尾預分解系統，該系統技改后產量為3 300 t/d[3]。部分設備參數見表1。

表1 預熱器規格參數表

為了縮短停窯時間，先在原有塔架旁進行施工和安裝，待基本施工完畢后，再拆除原有塔架內設備。原有塔架僅安裝煙室和分解爐，并且充分考慮應用原有塔架結構，減少對塔架的改造，大大縮短了停窯時間。

5 燒成窯中

現有生產線回轉窯規格為Φ3.2×48 m，業主希望充分利用原回轉窯基礎，盡量提高技改后生產線的臺時產量，經過計算和結合實際生產經驗，選定新的回轉窯規格為Φ4.5×49 m，標定產量為3 300 t/d，同時三次風管及窯頭罩重新設計并更換。更換回轉窯后，現有窯墩可以最大程度利用，但需要進行加固。該項目采用了T型加固技術，可以滿足使用要求。Φ4.5×49 m的回轉窯，長徑比已經不足11，因此設計中該回轉窯最高轉速可達4.58 r/min，以滿足薄料快燒工藝的要求[4]。

6 燒成窯頭

原有窯頭篦冷機使用效果不理想，出料溫度偏高，產量大幅提升后，更不能滿足熟料冷卻要求，且原有冷卻機技術落后，熱回收效率較低，易損件較多。根據現場布置條件，在現有空間內更換為更為先進的第五代不漏料無磨損穩流冷卻機，并適當增加冷卻面積，保證滿足生產線提產的要求。將原窯頭罩、篦冷機及配套設備包括破碎機全部拆除，重新設計、制造、安裝全新的步進式冷卻機，冷卻風機重新配置。

技改后的冷卻機篦床寬3.6 m，長21.6 m，有效面積為77.76 m2。由于該冷卻機受空間限制，屬于寬而短，不利于熟料的冷卻，但采用了漸變技術后，熟料的出料溫度順利控制在環境溫度+80 ℃以下。

原有廢氣處理系統保留，新增加一套廢氣處理系統，一起處理窯頭廢氣。由于技改后系統產量大幅提升，原有熟料拉鏈機不能滿足生產需要，根據技改方案更換全新熟料拉鏈機，滿足3 300 t/d熟料輸送要求。

7 熟料儲存

原有生產線設置一座Φ15 m熟料庫，有效儲量6 000 t，不能滿足技改后生產需要，另新建一座Φ26 m熟料庫，有效儲量20 000 t。

8 結 語

第一期煤磨車間施工時，回轉窯正常運轉，在設備大修期間，啟用新煤磨車間；在第二期施工中，原料磨、預熱器塔架等施工中，回轉窯一直正常運轉，待所有準備工作完成后進行了原有設備的拆除和新設備的連接工作，達到了設計的目的。現第一期煤磨車間和第二期原料粉磨及燒成系統均已達產達標，提產降耗目標達到預期目標，并移交業主，第三期正在緊張施工中。