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1、为什么设计中应该少用移动式机械输送原料?水泥厂的总图设计中,当涉及到各种原物料及半成品的储存与输送时,或是由于业主为了节约设备定购及建库的基建费用,或是由于设计人员为了简化设计,直接选用电铲或铲车等移动式机械,代替原料储库的建设及相应设备的采购应该说,这类移动式机械的机动性强,无安装工作量,买来就可使用更可以将此工作承包给协作的专业公司,省去不少投资与维修费用这种方案看似好处多多,但不利之处却更大⑴生产成本比固定式机械高多倍每吨物料短距离倒运成本至少在一元以上,承包的价格可能更高甚至有的物料只要修建一个储库就可直接进入生产线,为省建库费用而选用铲车,一年所增加的倒运费完全可以建一个储库⑵不利于质量管理及生产稳定由于用铲车的堆料高度有限,堆场所占面积较大,在倒运过程中,只能就近使用,有什么用什么,无法均化甚至在雨水天,连泥带水都被铲车带进工艺线⑶由于没有原物料储库,对计量、运输、保管、环保等方面的管理难度更大由于物料处处堆放,铲车的往返使厂内交通管理无序,倒运时尘土飞扬,企业很难实现文明生产为此,在总图设计中,铲车倒运方案只是在万不得已、且倒运量不大的情况下,或工艺原料临时变更不易实现技改时才选用
2、影响均化值高低的因素有哪些?对某一固定的‘均化设施,如堆场上用的堆取料机、生料入库的进出料输送斜槽及相关装置等影响它们均化效果的因素主要是⑴设施特性堆料机的堆料层数、皮带速度、堆料机行走方向与进料方向是否一致等,层数越多、速度越快、方向一致时料层变薄,效果越好入料与出料输送装置的数量与布置,控制出料顺序⑵物料进出速度、进出料量及变动量进出速度越快、料量越小、变动量越小,‘均化效果越好各种因素都要稳定,并且对将会引起波动的因素有预知能力,提前采取措施予以抑制这种波动
15、预分解窑中系统用风的作用是什么?流动的空气就是风在预热器的窑系统内,风的主要作用如下⑴以一定的风速提供燃料燃烧所需要的空气,并要有一定的空气富裕量;⑵与对系统各点最低风速与最高风速的设计要求相符,以保证物料在系统各个位置既不会有存料及塌料,也能有足够适宜的热交换与反应时间窑及预热器系统内几个主要位置需要控制的最高气流速度是窑头罩,6米/秒;烧成带1450℃
9.5米/秒;喂料端断面1000℃13米/秒;窑尾垂直上升管道,24米/秒;预热器气体管道,18米/秒最低气流速度应不低于以上数值的90%当然,这些数值主要是设计系统各处容积断面尺寸的重要依据,但在建设完成后,它就是操作中用风的控制目标欲证实各处风速的实际数值,不仅可以从断面面积与实际用风量的计算中验证,更可以从现场测定或实际运行的征兆中判断⑶承担着传热介质的作用燃料燃烧所发出的热大多是与周围的气体进行热交换,然后再通过它将热传给它所包围的粉料中,如果说在窑内传热并不是完全靠空气的话,在预热器及分解炉中,空气就成为最基本的传热媒介⑷在预热器中起到将粗细粉分离的选粉作用这就意味着要利用空气运动方向的改变完成此任务⑸作为风煤料之间的搅拌动力无论是在分解炉内,还是窑头的燃烧器喂煤,都要充分利用不同途径与不同速度的风相互搅拌,以加速燃烧与传热为此,人们在设计风速与风向上都有意识地发挥这种特性
16、装备系统中如何形成风?风的质量如何衡量?使空气流动的动力有两类一类是靠风机消耗电能所产生;一类是靠空气温度差异改变空气密度不同而产生的静压压差,使空气由稠密区向稀薄区流动这两种方式在水泥装备中都有应用,但前者居多,尤其是需要正压时的鼓风,只有风机才能完成对风的质量应该有三大参数的描述风压、风量与风温风压是由几何压头(高差)、静压头(势能)、动压头(速度动能)、阻力压头(克服输送阻力)四项组成风量则是按单位时间通过系统某断面的标准体积量风温则是空气的实际温度,它表明空气所具有的热焰系统根据用途不同所侧重的要求不同如系统用风更重视风压的大小,而希望风量尽量少用;如二次风则更多重视风温与风量,而不要求风压;如篦冷机冷却用风,则更强调在风压一定时风量的控制更重要的是这三个衡量风质量的参数之间是互相影响密不可分的,所以,在选择参数时,必须综合考虑⑶被均化物料本身特性进料成分的波动越小,‘均化值虽小,但均化效果(标准偏差)越好物料含水量大,黏性大,不利于均化效果⑷物料粒度对离析现象的影响物料粒径范围越窄,离析现象越不明显,料堆端面效应越小,‘均化效果越好
3、生料配料皮带秤上增加板喂机是必要的吗?在生料配料站中,常在计量皮带秤上方设置可调速的板喂机,目的是通过对它的调速,当皮带秤计量值与中控给定值不符时,能使卸到混合皮带上的物料稳定在给定值上但事实证明,由于板喂机与皮带秤的转速都很慢,生料流量的调节有相当的滞后性,反而造成下料不稳;更主要的是板喂机常常被大块物料卡住或被湿物料粘黏,出现更多的故障,严重制约正常生产不少生产线已经成功地做如下改动拆除板喂机,加长下料溜子,将板喂机的变频装置用于皮带秤电动机,使原来的恒速皮带秤可以调速通过调整下料溜子上的棒阀,使喂料量相对稳定在皮带秤可控的流量范围内皮带秤根据设定值和称重值,直接调节秤本身的转速,实现配料控制这种做法与原料中的含水量直接有关,如果过大,仍可能使皮带堵住,此时板喂机会缓解粘接症状但板喂机的最大缺点是上面的粘料在返回行程的下方掉落,如果不是掉在下方的皮带秤上,不但影响配料准确,而且还需要清理或另外输送
4、丫射线在线分析仪检测物料成分有什么优势?十年来,国内已陆续有少数生产线配置了Y射线在线分析仪用于生料配料站的配料控制,并越来越多地取得成功的经验与已广泛使用的X萤光分析仪相比,它对原料成分控制的水平和能力要主动、准确、均匀得多这是因为⑴这种仪器设置在配料站的出料皮带上方,只要物料成分与配料目标有偏差,它就能及时检验出来,并经过计算对配料秤皮带下达指令,调整某种物料的喂料皮带转速,提高或降低掺加量,以达到配料要求这个过程不需要一分钟便可完成如果是用离线的X萤光分析,从人工取样到下达配料比例调整至少要一小时,而此时现场情况不一定还能保持取样时状态所以,这种调节难免要滞后
(2)丫射线在线分析仪是一种在线连续检测装置,因此它不存在取样代表性的问题凡是进到下道工序的物料都要经过它的检测,并且总是按照配料要求不间断调整而X萤光分析仪就要解决取样代表性问题,为了解决取样的均匀,有的生产线甚至出巨资配置进口的样品缩分机,但效果仍无法达到在线检测的水平⑶由于经过Y射线在线分析仪控制后的生料成分已经少有波动,因此淡化了生料库的均化能力,库容量可以大为减小,节约基建费用有的企业甚至取消石灰石堆场的均化设施,实践证明对生料成分的稳定并无影响因此,即使该仪器目前还是靠进口,价格相对昂贵,但如果将压缩下的这笔资金用于购置它,仍然是绰绰有余⑷该仪器不要求占据特别空间,现场安装也很方便使用维护不需要专设人员,节约人力唯一工作就是要按照半衰期定时更换Y射线放射源
5、立磨一定是生料粉磨的最佳设备吗?由于立磨的节能效果显著,工艺布置简单,又能利用窑的废气烘干,这种生料制备的工艺设计越来越广泛得到承认,但是由于国产大型立磨质量性能尚不可靠,而且交货周期很长,经常成为制约建设周期的关键设备为此,人们已经开始关注轻压机在生料粉磨环节中的应用可能性实际上,早在十年前,已经有终粉磨工艺布置方案在生料粉磨中使用这种工艺只需要有一台V型选粉机与其相配就可以,辐压机挤压下来的生料,由斗式提升机与辐压机的喂料同时送至V型选粉机内,由窑尾的热风将其在选粉机内边烘干边选粉,合格的生料经由热风带入旋风筒及袋收尘收下作为成品,粗粉则重返入辐压机,与新喂入的原料再继续被碾压由此可以看出,这种工艺同样简单,装机设备少、占地面积小;而且电耗比立磨还低;对原料的粒度及水分适应性较好;操作中主要控制系统风压、风温、电流、系统的监控点少,运行平衡,系统维护工作量少、维护费用低目前国内能力为200t/h的相压机制造技术已经实践证明过关,不失为一种好的选择方案
6、六级预热器系统在节煤上有多大潜力?对于已经较为普及的五级预热器,又有了低温余热发电技术,还要讨论六级预热器似乎不合时宜但是从国家产业政策出发,首先应该降低水泥工业自身的能源消耗,否则与火力用煤发电没有差异,很难与节能减排的大目标一致国际上,几个著名水泥公司近年都建设了不少六级预热器的预分解窑生产线,已经代表了正确利用能源的发展趋势下面的计算数据也说明了这种趋势的正确性以5000t/d规模为例,一般五级预热器出口是320℃六级预热器出口为280℃如果每公斤熟料所消耗气体量为L53ni3则每公斤熟料降低能耗约112kJ增加窑尾和窑头二套锅炉后的发电量一般在32〜35kWh/t熟料,换算后为H5~126kj/kg熟料扣除发电本身需要的能量,从节约能量的角度看,这种低温发电相当于一级出口废气温度降低50~60c所节约的能量,再加之热力发电的最高能量利用效率最多为50%这种降低的幅度实际成了100~120℃很明显,用旋风预热器技术节能的效果势必大大高于用复杂的发电系统节能的效率同时,六级预热器还可以降低1/3废气增湿用的喷水量,更适于取消增湿塔及使用袋收尘技术当然,六级预热器也有不利之处它的塔架高度增高,增加了基建费用、生料提升的高度及风机消耗的电力专家们在对每级预热器局部优化后,可能会比预想的高度降低10~15米另外,对水分在7%以上的原料,六级预热器废气可能满足不了立磨对其烘干的要求
7、超短窑有什么优点?⑴从燃烧工艺要求讲,当生料入窑分解率已经高于90%以上时,如果窑筒体仍维持原长径比,分解后的氧化钙微晶和发育不完善的晶格就不能迅速进入烧成带生成C3S反而会在过渡带有充足的时间和温度长大和发育,到达烧成带后,为降低游离氧化钙,就要提高煨烧温度,进一步使熟料矿物晶体大而完整,导致熟料的易磨性和强度都不理想⑵将物料在窑内不必要的停留时间缩短之后,窑的负荷减小,单位熟料的功耗降低,机械传动更为有利,窑的运行电流也大为降低⑶从窑的机械受力角度分析,两支点的窑受力更均匀,不存在跳窑时的应力集中而且用两支窑墩的短窑,尽管加大了跨间距,但减少了筒体的变形区域不仅减轻了对窑筒体的工作负荷,而且也有利于提高窑内耐火衬料寿命⑷从基建投资角度讲,短窑是降低投资的重要途径由于窑短,土建、设备制造、耐火材料购置、安装等项工作量的节省,将累计节约数百万元既然超短窑有如此之多的优点,为什么推广普及得不够呢?这其中的原因很多,技术环节上,实施超短窑的前提条件是原燃料稳定,生料易烧性好,燃烧器的功能强等非技术环节中,与设计院及项目业主对此的认知程度及利益不无关系,都不愿意冒此风险国内现有的数条超短窑都是直接从洪堡公司购置的技术
8、窑的斜度应当如何选择?在设计窑的斜度时,近年有向大的斜度4%取定的趋势,为此,完全有必要将此方案与
3.5%斜度作一比较分析斜度大的窑的优点是⑴有利于物料在窑内前进的速度,对电动机的负荷要求可以减轻而节电⑵有利于缩短物料在窑内的停留时间,为物料的急烧急冷创造条件⑶当窑内出现大球或掉大块窑皮时,可以加快出窑的速度,有利于减少它们对窑衬及正常窑皮的翻砸
(4)当窑内有结圈时,有利于物料不从窑尾漏料但斜度大的窑会有如下不利⑴如果物料在窑内的停留时间是定值,斜度大就意味着窑转速不能过高,而窑转动的快慢,对窑内物料的翻滚次数,即物料的受热均匀程度有着决定性的关系显然,翻滚次数多的出窑熟料,无论从质量均匀程度看,还是从能量消耗上都要优越得多⑵当生料喂料量或成分波动时,斜度大的窑抵御温度变化的能力低,容易导致窜料出窑,至少控制游离氧化钙的能力要差一些对于长径比偏小的窑,此现象更为明显⑶斜度大的窑衬向下的分力大,挡砖圈的承受力大,要求它的质量更高衡量其利弊得失,窑的斜度取定应该为满足工艺煨烧的基本要求为前提,斜度小而转速高的窑应该更为合理与合算
9、窑门罩的大小各有什么利弊?窑门罩的设计最初都不大,后来逐渐发展为大窑门罩,其用意是降低气流在窑门罩处的风速,不要让更多的熟料细粉在窑门处循环而积成“雪人”;而且三次风管直接与其相接但由于窑门罩过大带来了新的问题罩顶部位的耐火衬料由于起穴弧度的曲率半径太大,缺乏拱力,不论是耐火砖还是浇注料的寿命都较低,直接影响窑的运转率于是,人们又转回缩小窑门罩的思路,只是在窑的长度方向上不减小,只在窑径方向上缩小,略大于窑径满足二次风入窑就可以了,将三次风的抽风口置于篦冷机高温段上方这种新形式的窑门罩尽管会缓和窑门罩衬料的寿命,但也有如下不利⑴三次风抽风口离窑门罩远了二米左右,使三次风温度不易提高据已经运行的这类窑的三次风温记录,至少比在窑门罩处抽取三次风的温度低了200℃左右势必增加了分解炉用煤的量,并劣化了燃烧条件,尤其是不利于分解炉使用无烟煤⑵三次风抽风口离篦冷机余风排风口的距离近了2nb离煤磨或余热发电用热风取口更近,这对操作者正确处理用风增加了难度以往调节三次风的用量只要调节三次风闸阀就可以与窑内用风取得平衡,而新的三次风抽风口则使这种调节还要更注意考虑煤磨、余热发电所用的热风量,更要考虑篦冷机余风的排风大小反之,如果这两处抽风量过大,必将降低三次风温度及三次风量因此,在减小窑门罩上部曲率半径的同时,三次风的抽取口仍以保持在窑门罩上为理想
10、如何设计窑内挡砖圈的数量与位置?窑筒体内应该在离窑口浇注料一米内设置一道挡砖圈,以阻止窑旋转和倾斜对窑口浇注料的推力回转窑内窑衬银砌的大量经验证明,如果窑内钢板表面平滑,没有出现过量的椭圆度,就不需要多余的挡砖圈假若焊上多余的挡砖圈,更要注意绝对不能在离轮带一个窑径的距离内设置,因为它与筒体的连接是电焊,产生的应力会引发原始筒体的开裂挡砖圈习惯上是40〜50mm的卷板制作,稍微比一个病的厚度矮一些定位在砖的前侧,让砖的端面紧靠着挡砖圈钢板,并且由后排砖遮住挡砖圈的上口挡砖圈的断面不应过低,否则会给接触它的上游砖有巨大剪切荷载,使其过早损坏国外发明了一种用耐火浇注料填充的特种合金钢蜂窝的楔形挡砖圈虽然需要特殊形状的耐火砖与之相靠,但实践证实耐火材料寿命有较大提高
11、如何确定预热器顶部的耐火衬料银砌方案?预热器顶部银砌耐火衬料一般有三种方法⑴全部用异形砖银砌即在预热器顶部下侧预先焊上工字钢,砖的两侧留有两道可将砖挂在工字钢上的沟槽,银砌时将砖从工字钢的端部滑入这种方式往往由于砖的预留沟槽处的断面被削弱,砖最易在沟槽处断裂使下半部脱落,工字钢便暴露于热气流中而很快烧蚀,使预热器顶部钢板直接烧红,即衬料彻底失效所以此方法已不常用⑵全部用浇注料浇注即先在预热器顶部下方按耍求焊接扒钉,并支好模板,在顶部上端留若干浇注孔洞,从此处浇注所需要的烧注料这种作法可以使顶部衬料成为整体但使用中难免因冷热应力使其开裂,当扒钉直接与高温气流接触后,该部位的烧注料就很快因扒钉的失效而脱落⑶采取砖与捣打浇注料以扇形分区混合银砌与浇注即将整个顶部从园心分成16个扇形砖与浇注料相互间隔砌筑施工时先将八个相隔扇形的砖挂在焊好的工字钢上,再用捣打料采用捣打的方式填充在留下的扇形内因为捣打烧注料是靠人工捣打就位的,所以模板的要求不用先支好,这种浇注料的水分极少,强度增加也不亚于其它浇注料,这种方式可通过捣打料将砖挤牢,而又有一定的柔性适应热胀冷缩的应力克服前两种方法的缺点不论哪种方法,都应重视在贴近顶部钢板处要有隔热材料一一硅酸钙板就位,而且要贴紧贴平仅此一点,在实际施工中是很不容易做到的,尤其是第二种方法,因为扒钉已密集地焊在顶部钢板下方,这时更需要改变扒钉的形
12、预分解窑与传统回转窑相比的特点是什么?从结构特点上,作为预分解技术的熟料煨烧系统主要包括预热器、分解炉、三次风管、篦冷机等设备,这些设备在传统回转窑中或者根本没有,或者是采取其它型式设备替代它与传统窑相比,有如下技术特点⑴在预分解工艺中,生料的预热与分解环节分别是在预热器与分解炉中,以悬浮状态与热气流、燃料高度均匀混合,能以最快速度从燃料燃烧所发出的热量中获取预热与分解所需要的热量,所以传热效率最高,而不再是如传统回转窑中通过物料的翻滚与燃料燃烧产生的热气流进行低效率的热交换这是新型干法工艺热耗能降低近1/2的根本原因⑵由于预热及分解所需要的热已经在窑外摄取,窑与分解炉中分别喂入燃料,这就为窑的热负荷提供了60%以上的余量,因此为窑筒体在窑的填充率不变的条件下,能够以更快转速,使生料通过量成倍增加,相同直径的窑的产量因而成倍增加⑶由于传统回转窑的燃料全部在窑头使用,只有二次风能利用来自冷却设备的热风,热能无法充分应用只有预分解窑,才使篦冷机作为冷却设备发挥的作用更充分,使燃烧用的
二、三次风温度可高至1000C以上,操作中要注意调节三次风管与窑之间的气流平衡,能使用多风道煤管加速火焰的燃烧速度,形成优良的火焰,并使窑内冷却带大为缩短⑷更重要的区别在于从技术发展的前景看,新型干法工艺为进一步综合利用工业废料及生活垃圾作为原燃料、低温余热发电等技术的发展与应用创造了更为有利的条件,就水泥工业而言,对经济持续发展战略、循环经济以及绿色环保经济的实现提供了最好的技术平台
13、哪些因素会影响窑的熟料成分波动?在预分解窑的操作中,最重要的是强调稳定,但是在窑的运行中会出现若干因素不断地干扰着稳定,其中入窑生料的成分波动就是影响稳定的大敌具体有哪些环节是造成生料成分波动的原因呢?⑴配料过程成分的波动从生料制备的源头说起,石灰石、砂岩、页岩、黏土、铁粉等原料在进场时失控,成分有了较大的波动;或者均化设施的使用不正常;或者由于某种原料水分过大,下料时有堵塞;或者由于粒度过大,卡在流程中的某个设备上;或者皮带秤等计量设备本身有故障失灵⑵燃料成分与热值的波动由于进厂原煤灰分含量与热值的波动,使得窑内的喂煤量有了较大变动热值越低的煤,所含灰分一般较高,而且需要用煤的量也增加这两个因素的迭加使得煤灰掺入熟料配料中的量加大,而且灰分中的铝偏高也会改变配料的三率值⑶窑尾收尘器下的收尘灰量的波动由于收尘器所收下的粉尘量并不均衡,因为脉冲振打是间隔进行的,间隔时间越长,收下的灰量越不均匀这种灰的成分经过窑内的高温煨烧已经不同于生料的原始成分,不论这种灰是回生料库,还是回窑,都是对生料成分稳定均匀的一种干扰,只是回生料库的干扰小些罢了
14、哪些因素会影响出窑熟料量的改变?生产中经常会看到,即使操作中未对喂料量作过调整,但出窑的熟料量并不稳定这是什么原因呢?⑴窑速的调节改变窑速由慢变快时,窑内料层变薄,窑内瞬时出来的熟料增加;反之,在减慢窑速时,出窑的熟料量会减少⑵窑皮长落的影响由于窑内的热工制度不稳或生料成分改变,都会使原有的窑皮脱落,或又在窑内长出新的窑皮长窑皮时,熟料量会相对变少,而掉窑皮时,熟料量就会增加⑶系统用风的改变系统用风变大时,生料随废气逸出的量会增大,熟料量会变小⑷用煤量的增加,使加入熟料的灰分量变大,看到熟料量增加⑸如果生料库下小仓松动风压不足,下料不稳定,喂料秤不稳定都会直接影响入窑量的波动如有收尘灰直接入窑,则不稳定因素将更多出窑熟料量的变化势必影响篦冷机状态的稳定,影响二三次风的稳定,继而使窑的煨烧温度波动由此可以看出,要使窑的运行稳定,不只是喂料量稳定,而且。