三次風閘板閥的改造

王國飛，毛玉蘭

新型干法水泥熟料生產線二次風和三次風用量的平衡主要是通過調節三次風閘板閥的開度來實現的，三次風閘板閥的調節靈活度和使用壽命是平衡二次風和三次風用量的重要保障。我公司初期使用的閘板閥結構為耐熱鑄鋼結構骨架加不定形耐火材料。運行過程中，閘板閥經常性出現變形卡死無法調整的現象，同時閘板閥變形彎曲后內部耐熱件經過高溫氧化極易斷裂脫落，導致工藝調整非常被動。

1 三次風閘板閥現狀及缺陷分析

我公司5 000t/d新型干法水泥熟料生產線設計的三次風管直徑為φ3 200mm，較正常5 000t/d生產線三次風管配置偏大，砌筑耐火材料后，有效內徑為φ2 752mm。最初使用的三次風閘板閥結構為耐熱鑄鋼結構骨架，其框架結構使用耐熱鋼材料，體積約占整個三次風閘板閥的1/3，使用壽命最短的在3個月左右。在三次風閘板閥出現損壞后，二次風和三次風用量嚴重失衡，造成窯產質量大幅下滑，生產成本上升。其主要缺陷如下：

（1）三次風閘板閥使用耐熱鋼材料體積占比較大，在使用過程中由于骨架受熱膨脹易使耐火材料產生裂縫，導致骨架變形彎曲，進而造成澆筑的不定型耐火材料產生脫落，嚴重時整體斷落，使用壽命短，易造成二次風和三次風用量失衡。

（2）三次風閘板閥使用的不定形耐火材料是在公司內部自行澆筑成型的，澆筑過程中預留的膨脹縫偏小，澆筑后未經過高溫反復烘烤養護，導致三次風閘板閥在使用過程中易出現澆筑料裂縫及脫落現象。

（3）三次風閘板閥調整卡槽為耐火澆筑料澆筑，在使用過程中極易發生脫落，造成三次風閘板閥卡死。

（4）三次風擋板開度較小（20%～30%），三次風閘板閥裸露在三次風管中的比例太大，長期受風掃后容易彎曲變形。

2 改造措施

三次風擋板的使用壽命較短，損壞后無法及時進行調整，將會嚴重影響生產系統熱工制度，造成產質量大幅波動。最初在三次風閘板閥損壞后，我們采取了在其下方人工堆積部分耐火磚的措施進行調整，但此種操作方式存在嚴重的安全隱患，而且調整靈活性差。為了徹底解決相關問題，采取了以下改造措施，取得了較好的效果。閘板閥改造后的安裝效果見圖1。

圖1 閘板閥改造后的安裝效果圖

2.1 增大三次風閘板閥開度，降低閘板閥在風管中的裸露比例

由于我公司分解爐下縮口尺寸設計過大，煙室拱頂至煙室斜坡垂直距離過小，在正常生產過程中造成煙室積料嚴重，影響窯內通風，須關小三次風閘板閥開度，強制加大窯內通風。

改造措施為，縮小分解爐下縮口尺寸，擴大煙室拱頂至煙室斜坡垂直距離，降低煙室處風速，消除煙室積料，從而增大窯內通風量；同時砌筑護磚，使閘板閥處三次風管的有效內徑縮小，從而達到增大三次風閘板閥開度的目的，現實際運行過程中閘板閥開度約在60%左右。

2.2 改變三次風閘板閥骨架設計，降低熱膨脹的影響

現使用的閘板閥結構為耐熱鑄鋼結構骨架，其骨架材料體積約占整個三次風閘板閥體積的1/3左右。改造思路為，改變骨架結構，使用φ16mm的耐熱鋼編制骨架，從而降低耐熱材料的體積占比。改造實施后，其骨架材料占比降低了90%，有效降低了骨架因受熱膨脹對澆注料的影響。改造后的三次風閘板閥骨架結構見圖2。

圖2 改造后的三次風閘板閥骨架

2.3 砌筑護磚，防止三次風閘板閥彎曲變形

在三次風閘板閥背風面砌筑材質為剛玉—莫來石高強澆筑料的護磚，一是可有效降低該處三次風管的有效內徑；二是通過在背風面設計護磚，可防止三次風閘板閥長時間承受風力造成閘板閥彎曲變形。

2.4 去除兩側卡槽，防止閘板閥卡死

原三次風閘板閥兩側設計卡槽，是為了防止三次風閘板閥來回擺動，但卡槽易脫落造成三次風閘板閥卡死。現通過在三次風閘板閥背面設計護磚，可有效防止三次風閘板閥迎風擺動。另外，通過去除兩側卡槽，在閘板閥三次風頂部設計卡槽，可有效防止三次風閘板閥在使用過程中卡死。

2.5 縮小三次風閘板閥整體尺寸，降低維修費用

鑒于三次風閘板閥原設計均隨三次風管形狀尺寸設計，但在實際運行過程中三次風閘板閥必須有不同程度的開度，故本次改造時，將原設計在下部的半圓形部位改成方形，并將原尺寸高度縮小500mm，即，將原三次風閘板閥外形尺寸面積縮小約20%，此改動可有效降低維修費用。改造前后的閘板閥外觀見圖3。

圖3 三次風閘板閥改造前后外觀圖

3 結語

本次改造中，去除了三次風閘板閥的兩側卡槽，更改為護磚保護，改造后三次風閘板閥在使用過程中再未出現過彎曲斷裂現象，調節過程中也未出現過卡頓現象，為窯系統穩定熱工制度提供了有利保障，也為窯系統優質高產奠定了良好的基礎。另外，改造后，三次風閘板閥的使用壽命由原來最長6個月更換一次延長至18個月更換一次，在保障窯系統穩定運行的同時，大幅減少了維修量及維修成本。