摘  要  闡述了方大特鋼環(huán)形套筒窯中修過(guò)程和中修后恢復(fù)生產(chǎn)及穩(wěn)定提高石灰質(zhì)量的實(shí)踐。介紹了方大特鋼在提高石灰質(zhì)量方面所采取的措施和取得的效果，并提出今后的努力方向。

關(guān)鍵詞  套筒窯  中修  石灰質(zhì)量  實(shí)踐

Medium repair and rehabilitation practice of Fangda steel 500TPD lime ring kiln

Xiao Zhahe  Hu Lufen  Wan Qi  Yan Yibo

(Fangda Special Steel Technology Co., Ltd.)

Abstract  This paper expounds the practice of restoring the production and stabilizing the quality of lime in the middle repair of the annular sleeve kiln in Fangda special steel. The measures adopted by Fangda steel for improving the quality of lime and its effect are introduced, and the direction of future efforts is put forward.

Key words  sleeve kiln，repair，lime quality，practice

1  前言

方大特鋼煉鐵廠現(xiàn)有一座日產(chǎn)500噸活性石灰環(huán)形套筒窯，設(shè)計(jì)年產(chǎn)成品活性石灰17萬(wàn)噸（全灰），套筒窯于2013年1月4日建成投產(chǎn)，正常穩(wěn)定運(yùn)行4年多，在此期間窯本體未進(jìn)行過(guò)中小修，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)型套筒窯未中修使用周期先進(jìn)水平。進(jìn)入2017年4月中下旬，套筒窯整體窯況變差，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行及磨損，窯內(nèi)部耐材損壞加劇，特別是上下燃燒室拱橋磚燒損脫落嚴(yán)重，在排灰過(guò)程中多次從窯底排出損壞耐材，隨時(shí)有坍塌造成無(wú)計(jì)劃停窯檢修的風(fēng)險(xiǎn)；窯內(nèi)密封側(cè)板脫焊跑風(fēng)，出灰機(jī)溫度嚴(yán)重超標(biāo)。窯外換熱器部分換熱管堵死，導(dǎo)流帽磨損結(jié)垢嚴(yán)重、窯本體除塵器排放不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，直接影響到套筒窯的穩(wěn)定順行，石灰質(zhì)量及能耗等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷下滑，滿足不了下道工序生產(chǎn)需求。為改善窯體工藝狀況，保證設(shè)備正常高效運(yùn)轉(zhuǎn)，需對(duì)窯內(nèi)爐襯進(jìn)行中修及相關(guān)設(shè)備的改造升級(jí)。

2  中修方案及實(shí)施過(guò)程

2.1  中修方案

2.1.1  窯本體耐材修復(fù)

根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中窯本體各區(qū)域爐殼溫度變化及排出的耐材形狀初步判斷，窯內(nèi)耐材損環(huán)主要集中工況較惡劣的煅燒區(qū)拱橋、燃燒室工作層等局部部位。因此，此次中修選擇對(duì)窯內(nèi)耐材損壞部位將采用保護(hù)性拆除與修復(fù)技術(shù)，通過(guò)檢查、診斷、修復(fù)來(lái)恢復(fù)窯襯使用功能，并使之達(dá)到改善工藝、延長(zhǎng)窯襯使用壽命的目的。主要項(xiàng)目有：

（1）拆除上下12座過(guò)橋的兩側(cè)拱橋、平拱、平拱上部的搗打料和澆注料、拱尖磚，重新砌筑和澆注；

（2）內(nèi)筒外側(cè)第二層托圈至第三層托圈間全部耐材拆除、更換；

（3）下燃燒室水平段工作層磚拆除、更換；

（4）拆除上下燃燒室各2組燒嘴磚，方便后續(xù)施工進(jìn)出材料，窯內(nèi)施工完成后恢復(fù)砌筑；

2.1.2  窯外工藝設(shè)備改進(jìn)更換

對(duì)上料系統(tǒng)進(jìn)行改造更換：料位探尺改造為重錘式，并用編碼器信號(hào)取代現(xiàn)有的接近開(kāi)關(guān)信號(hào)；更換上段上料導(dǎo)軌；更換中間料倉(cāng)。

對(duì)換熱器系統(tǒng)進(jìn)行更換：管束式換熱器、氣動(dòng)雙重鎖氣卸灰閥、脈沖式四點(diǎn)噴吹清灰裝置的更換

對(duì)燃燒系統(tǒng).噴射管、部分管道、補(bǔ)償器及閥門(mén)進(jìn)行更換；更換廢氣三通閥。

2.1.3  窯本體除塵器升級(jí)改造

窯本體除塵器原設(shè)計(jì)風(fēng)量為125000m3/h，過(guò)濾風(fēng)速為0.91 m/min，原過(guò)濾面積為2290 m2。除塵器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，布袋破損多且加上風(fēng)速過(guò)快，造成排放不達(dá)標(biāo)，無(wú)法滿足環(huán)保生產(chǎn)要求。

根據(jù)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果分析，造成排放不達(dá)標(biāo)的主要原因是廢氣工況溫度過(guò)高和破袋后風(fēng)速過(guò)大，為此在原有除塵器的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，并聯(lián)增加兩個(gè)風(fēng)室，新增風(fēng)室的布袋及配件等與原有除塵器配套。由原6個(gè)室增加為8個(gè)室，過(guò)濾面積由原2290 m2增加至3053 m2，在總體風(fēng)量不變的情況下，過(guò)濾風(fēng)速降低為0.68 m/min。

2.2  實(shí)施過(guò)程

本次中修從停窯冷卻至中修完成后具備上料條件，共35天時(shí)間，其中窯襯冷卻用6天，窯內(nèi)瘤渣清理5天、拱橋及內(nèi)筒大墻局部拆除、砌筑23日；現(xiàn)場(chǎng)清理檢查驗(yàn)收2天。

2.2.1  停窯冷卻

首先采用石灰石冷料置換窯內(nèi)石灰以加快窯襯冷卻，在下燃燒室溫度下降到200℃以下時(shí)，拆除下燒嘴及燒嘴小蓋板。石灰石不間斷置換直至窯頂溫度低于50℃，然后進(jìn)一步降低料面至+28m平臺(tái)，方便拆除上檢修門(mén)。

上檢修門(mén)拆除后，可開(kāi)始清理上導(dǎo)流帽上結(jié)瘤，然后分別降低料面至上下過(guò)橋爬坡以便清理拱尖結(jié)瘤，隨后降低上下過(guò)橋拱腳以下1.5m處，以便清理上下燃燒室積灰。

人員正式進(jìn)入窯內(nèi)施工前，廢氣風(fēng)機(jī)不停轉(zhuǎn)以加速氣體流動(dòng)，待進(jìn)入后需將此風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)低直至停轉(zhuǎn)。

2.2.2  破損耐材拆除

燒嘴磚拆除：用手拉葫蘆將小蓋板吊離，待窯內(nèi)溫度降至合適溫度后從扒灰孔鉆進(jìn)下燃燒室內(nèi)，內(nèi)外配合的方式將燒嘴磚拆除，同時(shí)清理燒嘴磚四周澆注料直到露出大蓋板中間的圓筒支撐板。

拱橋拆除：考慮到本次中修特點(diǎn)，拱橋拆除采用自上而下形式。首先拆除拱尖磚，然后拆除拱橋爬坡磚及內(nèi)部澆注料，最后拆除兩側(cè)拱橋磚及平拱磚。

內(nèi)外筒墻體拆除：內(nèi)外筒墻體隨著拱橋拆除同步進(jìn)行，內(nèi)筒外墻拆除包括保溫磚，窯殼內(nèi)墻僅拆除下拱橋拱腳之上的高鋁隔熱磚，對(duì)部分燒損破壞的粘土隔熱磚進(jìn)行局部挖補(bǔ)，避免擴(kuò)大拆除范圍造成工期和材料浪費(fèi)。

拆除的廢磚從下燃燒室運(yùn)出窯外指定位置放置。

2.3  耐材砌筑及窯外設(shè)備設(shè)施的更換改造

    按設(shè)計(jì)圖紙對(duì)拆除部分砌體進(jìn)行恢復(fù)砌筑，按中修方案對(duì)窯外工藝設(shè)備設(shè)施及除塵器進(jìn)行改造及更換。

3  復(fù)產(chǎn)實(shí)踐

3.1  烘爐操作

本次中修更換了部分并流煅燒帶墻體磚，尤其是上下過(guò)橋整體更換，因下過(guò)橋中使用了較多的水硬性耐火材料，烘窯操作如下：

（1）采取帶料烘窯方式：先使用2～3層草包捆扎在各橋項(xiàng)部做為防護(hù)裝置，點(diǎn)火升溫時(shí)可以自行燒毀。上料時(shí)先用干凈和干燥的粒度在10-15mm的石灰石進(jìn)行填充。一旦小顆粒石灰石料線達(dá)到了下部橋，出料推桿就以每10分鐘一個(gè)沖程操作來(lái)移動(dòng)料柱．在上過(guò)橋已經(jīng)被石灰石遮蓋之后，窯內(nèi)進(jìn)一步用40－80mm規(guī)格的石灰石來(lái)填滿。當(dāng)窯頂探尺出現(xiàn)高料位后，出料推桿就以每40秒一個(gè)沖程操作來(lái)移動(dòng)料柱．直至小顆粒石灰石完全被置換出來(lái)。

（2）豎窯的加熱升溫，首先是所有的下部燒嘴用最低量的燃?xì)恻c(diǎn)火。助燃空氣可以按燒嘴的空氣比λ =0.2－0.3相應(yīng)調(diào)節(jié)。升溫時(shí)700℃之前的保溫時(shí)間宜盡可能長(zhǎng)，常溫至200℃升溫應(yīng)緩慢，烘窯初期避免大流量煤氣投入。

（3）嚴(yán)格按升溫曲線進(jìn)行烘爐。

3.2  復(fù)產(chǎn)實(shí)踐

套筒窯中修后于從2017年7月15日投料進(jìn)行熱負(fù)荷生產(chǎn)，25日開(kāi)始出石灰，復(fù)產(chǎn)后石灰質(zhì)量遲遲未達(dá)標(biāo)，經(jīng)分析排查影響石灰質(zhì)量的原因主要有：

（1）進(jìn)廠石灰石中塊粒度多次超標(biāo)，不符合套筒窯入爐原料標(biāo)準(zhǔn)。

（2）復(fù)產(chǎn)過(guò)程轉(zhuǎn)爐煤氣熱值低，壓力小，波動(dòng)大。

（3）燃燒室和循環(huán)氣體溫度顯示異常，燃燒室煤氣流量不準(zhǔn)，影響正常生產(chǎn)操作及調(diào)整判斷。

針對(duì)上述問(wèn)題，公司協(xié)調(diào)進(jìn)行了逐一落實(shí)及整改，同是操作上通過(guò)參數(shù)的不斷探索與優(yōu)化，使循環(huán)氣體穩(wěn)定控制在840—860℃；上燃燒室的溫度控制在1200—1250℃；下燃燒室的溫度控制在1050—1150℃；把驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的壓力穩(wěn)定在48—52Kpa；根據(jù)出灰機(jī)的石灰質(zhì)量情況調(diào)節(jié)下燃燒室的溫度。

通過(guò)工藝調(diào)整，與中修前相比，復(fù)產(chǎn)后石灰質(zhì)量有了明顯的提高，見(jiàn)表2。

4  結(jié)語(yǔ)

方大特鋼煉鐵廠500TPD石灰環(huán)形套筒窯中修項(xiàng)目達(dá)到了預(yù)期效果，開(kāi)窯復(fù)產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定，達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)快，積累了豐富的停窯開(kāi)窯生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為以后套筒窯大修鋪平了道路。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 方大特鋼科技股份有限公司500TPD環(huán)形套筒窯工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

[2] 方大特鋼煉鐵廠500TPD環(huán)形套筒窯技術(shù)改造及中修方案