何國慶
(中鹽內蒙古化工股份有限公司鹽堿分公司,內蒙古 阿拉善盟 750333)
制堿車間化灰機是石灰消化的主要設備之一,為一臥式鋼制回轉圓筒,設備型號為φ2500×19200,生石灰和復用水在機尾進料彎頭進入,灰乳及返砂在另一端排出;每小時消化近110 m3的灰乳,供給蒸氨工序。由于產能提升,使用中不斷出現制約生產的瓶頸,在停產大修中,對設備本體及附屬裝置加以改造,達到了節能降耗,有利操作的目的。
由于化灰機機尾出料裝置噴淋水管安裝一根,灰乳頻繁堵塞轉篩,影響灰乳濃度。化灰機外轉篩是組合件,由12片絲徑1.5 mm,孔徑1.7 mm×5 mm的不銹鋼篩網組成,安裝在轉篩側面的噴淋水管為φ57×2600,噴淋水出水壓力達0.3 MPa,高壓清洗是防止外篩網堵的唯一辦法,當篩網堵塞,石灰乳濃度不好控制漏灰時,被迫停機用鹽酸清洗。幾乎每月酸洗一次,年消耗酸100 kg,消耗量大,噴淋水管改造前只有φ57×2600的一根鋼管,管上均布出水孔φ4。
改進辦法:重新制作同樣的鋼管一根,使兩根管并聯成45°角噴射水,增加噴淋面積,噴淋眼為φ4雙排孔均布。經過1年的使用,原來每月清洗一次,現在可以三個月清洗一次。
化灰廠房蒸汽大,冬季能見度低,操作巡檢非常困難,地面到處結冰。化灰機原有出氣方箱尺寸是2 000 mm×1 000 mm×800 mm的長方體,上方裝有兩個出氣鋼管,兩個鋼管均布,外形尺寸為φ800×6000。改造方法是拆除舊方箱和出氣管,將方箱上方出口合并成一個出氣口。首先設計一個等腰梯形方箱,裝設在筒體上方形成一個集汽罩,然后從集汽方箱上焊接一個φ1200×6000的排汽管。提前做鋼管內外防腐處理,排汽管自重1256 kg,用槽鋼在樓頂上固定排汽管,焊好排汽管后在房頂固定拉筋。在樓頂上方對準排汽孔正中鑿圓孔洞尺寸為φ1400,拆除原排汽管,吊出廠房外。為了便于操作工觀察筒體轉篩孔的堵塞情況,設計長為2 000 mm×400 mm的活動艙門,清理完后,上緊門板,減少蒸汽泄漏。因為鋼管增粗,增大了氣體流速,減少了管壁結疤,增大了抽汽能力,石灰消化產生的氣體集中排出,能夠防止冬季冷凝水結冰,操作環境得以改善。

圖1 出氣方箱改造
進料彎頭上開有φ159的進水管,生石灰由振動給料機加入,進料彎頭伸入筒體300,從外部焊接固定,筒體旋轉,進料彎頭和筒壁有10間隙,在彎頭上焊接有二層擋灰圈,但是隨著化灰機的旋轉,少量的灰乳總是溢流在彎頭以外,根據生產要求,在彎頭下方裝有一個方形漏灰槽,配有沖洗水,底部連通φ89×20000長的管線,以此通過沖洗水將溢流灰乳排出到雜水池中。
由于長年運行,管線長,角度不夠,管壁結疤,灰乳淤積不流動,堵塞后用錘敲擊管線疏通不明顯,除了拆卸管線,無法疏通,堵管后因不能及時清理,造成廠房地面大量積灰,員工行走非常不便。為解決這個問題, 進行了管線改進,傾斜度不夠,重新設計管路流程:傾斜度不夠導致灰乳淤堵,要想暢通要縮短管線,必須保證溜槽橫管的傾斜度,在二樓樓板通向一樓泵房處開一個150 mm的孔,選擇好最佳位置,配置一個7 000 mm長的豎管,和橫管形成垂直聯通,引導灰乳流入雜水池,從而縮短管線,并且靠自身的落差,使排灰管線順暢,在管線彎頭處開有觀察清理口,在巡檢中隨時可以發現堵塞,及時用沖洗水清理,省去了拆卸管線。
化灰機進料彎頭上方安裝給料機,安裝使用河南鶴壁千山的振動給料機,建廠時按設計安裝選型型號ZG50,功率450 W,振動頻率3 000次/min,振動幅1.5 mm,灰倉的生石灰,自流而下,通過加灰機振動供給化灰機,根據使用量,操作工隨時調整振幅,滿足蒸氨需求。
ZG50加灰機的設計能力,水平安裝處理量為50 t/h,傾斜10°時,處理量為70 t/h,工作電流顯示為7 A,實際電流8.4 A,功率為0.45 kW,蒸氨灰乳用量現在平均為110 m3/h,生石灰加入量約60 t/h左右。根據安裝角度,加灰機水平時,基本可以滿足生產需求。隨著產量的逐年增大,按照以往的安裝調整方式已不能連續正常生產了,其中在一個月內燒毀了四個線圈,造成生產波動。
加灰機線圈頻繁燒毀的原因是因為過載而燒線圈,電器故障多,振幅調整最大后,經常燒保險,檢修頻繁,夏季生產振動頭溫度過高超過60°,因生石灰出料溫度高,當滿負荷生產時,操作工為了滿足灰乳用量,將加灰機旋鈕電流提到極限,最高10 A時,線圈直接燒毀,因振幅調到最大時,對加灰機來說滿負荷工作,線圈發熱,振動頭內硅鋼片極易損壞。
調整辦法:調節加灰機振動頭的感應間隙,用輸入最小的功率來產生最大的下灰量。因為加灰機簸箕的傾斜,直接影響下料量和進度,在停產大修中,將簸箕傾斜-10°,通過四個螺旋張緊器來完成調節量,即前方吊鉤向下調整50 mm。同時調高后方的張緊器50 mm,調節最佳位置是生石灰物料不產生自流為止,倉內導料槽內溜口與簸箕板保持80 mm間隙,以供振動頭自由調節量。
加灰機的振幅調整:振動頭的動靜鐵芯,通過電磁線圈產生渦流,將振動頭產生的頻率傳遞到簸箕上去,它產生的頻率越大,下料速度會越大,動靜鐵芯由四條M20×90的螺栓固定,通過2條M12×50的張緊 螺絲調整其間隙,經過大量的調整,感應間隙為1.5 mm之間,間隙過小,線圈容易燒,間隙太大,下灰速度跟不上。更換調整時對灰乳濃度影響大,大修時,對下料溜子和進料彎頭做了改進,正常滿負荷工作時電流為4A,加灰量達到60 t/h,用灰量單塔55 m3/h,冬季化灰水溫度低,造成灰乳溫度低,保持灰乳濃度正常值164 tt內,可以將控制電量調節到5 A左右,即可滿負荷生產,加灰量不受影響,因為現場螺旋張緊器留有足夠的前傾后仰量,對電磁線圈和振動器內硅鋼板都會保護,按計劃檢修,平均使用6個月后進行開蓋檢查其內動靜鐵芯的間距即可。

圖2 加灰機振動頭改造
因為生石灰在消化反應過程中,伴隨著回轉體的轉動和抄板的攪動,使正在消化的塊狀生石灰直接與襯板、抄板等相摩擦,造成襯板、抄板厚度減薄,甚至磨透。嚴重磨損,降低了使用周期。出料角鋼、抄板使用3年就出現抄板角鋼頭部磨損、磨透缺陷。為了增強消化能力,改進出料角鋼,將∠75×8的角鋼拆除,取而代之的是搭接焊接而成的異形角鋼,組焊出料角鋼尺寸為∠85/8×∠75/6 ,L=1000 mm, 共計154根按圖紙分布,改造前是成品∠75×8角鋼,改進成為鋼板搭接焊接,提高了耐磨性,大修提前預制,焊接時使凸出面與生石灰接觸,第二年停產進筒體檢查,凸出面10mm剛好磨平,不僅延長了使用壽命,而且使攪拌能力更加增強。過去使用兩年就出現出料角鋼磨損現象,現在能夠使用三年,達到了預期目標。

圖3 攪拌角鋼采用搭接焊接鋼板
使用效果:經過以上改進辦法,化灰機操作環境得以改善,生產能力提高,使用效果明顯,穩定了化灰機灰乳的制備,尤其隨著負荷的提高,蒸氨塔母液蒸量基本為270 m3/h,灰乳用量都在120 m3/h以上。