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预热器五级全陶瓷内筒使用跟踪纪实

2010-7-12 9:28:06 中国耐热钢网 【字体:
作为新型干法水泥生产线预热器重要的组成部分-----旋风筒内筒的主要作用是风料分离,优质的内筒可以提高热利用率,减少预热器内的循环负荷,减少预热器的故障率等。耐热钢内筒对整个水泥行业的发展作出了重要的贡献,但随着水泥生产线的大型化,生产对其要求也越来越高,其使用周期与大窑维修周期不匹配,易脱落堵下料口等弱点也逐渐显现,行业中对其的改进从90年代史密斯在鲁南水泥厂的试验开始就没有间断过,其方法有:采用预制块、加龟甲网等,总体的思想均未摆脱内筒软联的结构方式,最终效果均不理想。我冀东水泥磐石有限责任公司也一直受到这个问题的困扰,为了保证大窑的运转率及生产效率,我们大胆启用了山东圣川陶瓷材料有限公司的全陶瓷内筒,取得了良好的使用效果。故将我们的使用经验与圣川全陶瓷内筒的科技成果与水泥行业同仁共享。

    一、企业概况

    冀东水泥磐石有限责任公司座落在风景秀丽的吉林省磐石市牛心镇,这里矿产资源丰富,周边群山叠翠,交通便利,是水泥企业发展的最理想的选择,公司日产3200吨1#水泥生产线于2002年4月9日破土动工,2003年4月3日点火,4月25日至4月28日完成日产3200吨72小时达产达标考核。整个工程历时一年,随后整个系统进入正常生产状态,各项指标均达到或超出设计指标。此生产线是南京水泥工业设计研究院自行开发的在线分解炉的单系列预热器系统。分解型号是在线型NC喷旋管道式,有利于系统内风、煤、料之间的充分混合,有利于煤粉燃烧和物料分解。

    二、预热器系统存在问题及解决办法

    1、存在问题

    磐石公司1#窑系统在2005年中修前几个月运行不稳定,预热器频繁塌料,5级出风口温度和分解炉出风口温度产生倒挂现象,高温风机入口温度偏高。5级挂板腐蚀严重造成挂片频繁掉落,严重影响窑系统的正常运转,原日产稳定在3600吨,之后日产只能稳定在3500吨左右。中修检查发现5级挂板变形掉落腐蚀严重,期间进行修复,2006年3月窑系统又一次出现上述现象,检修期间发现挂板掉落严重已无法修复,内筒损坏,将剩余挂板全部摘除,无挂板运行。2008年由于5级没有挂板,造成旋风筒顶部磨损严重,耐火砖大面积掉落,系统漏风,分解率也相应下降,生料损失量也较多,严重影响熟料的产量、质量。

    2、运行检测数据

预热器五级全陶瓷内筒使用跟踪纪实

    3、改进方法

    预热器5级内筒挂板采用传统耐热钢使用寿命短,耐冲刷、耐腐蚀性差、频繁掉落,造成窑系统产量不稳定,煤耗高、分解率低,高产节能效果差等等,严重制约磐石公司生产运行。磐石公司领导和专业技术人员多次专题研究如何解决5级挂板频繁损坏原因和解决办法,最终决定改变传统耐热钢挂板,采用山东圣川陶瓷材料有限公司研制的全陶瓷预热器内筒进行试用。选用全陶瓷内筒的主要原因:

    1)山东圣川全陶瓷内筒在设计上摆脱了原耐热钢内筒软联接的设计思路,采用刚性的陶瓷模块化设计,整体性能好,无脱落之忧;

    2)陶瓷挂片重量轻,安装时不需任何专用工具和提升设备,降低了劳动强度,维修起来也十分方便。

    3)材料为刚性,且材质为复合陶瓷,经2000℃以上高温烧成,1300℃以下几乎没有形变,正常情况下5级筒内最高温度不会高于900℃,在这种情况下它几乎不变形,内筒有效出风面积稳定,风量、风速、风压稳定。

    4)材质为复合陶瓷,耐磨性能优异,几乎不发生磨蚀与化学侵蚀,应有更长的使用周期,所以其整体高度应不发生变化,有利于风料分离,减少了上升烟道积料并垮塌的可能。

    5)山东圣川全陶瓷内筒的质保期为两年,这样可以保证我们设备的运转率,降低成本。

    2008年6月28日窑系统大修,由山东圣川陶瓷材料有限公司技术人员、唐山盾石筑炉人员和磐石公司技术人员共同策划施工方案如下:

    ①  将原有损坏的内筒根部连接方式全部拆除,重新卷制套筒焊接,全部满焊。
    ②  将全陶瓷预热器内筒连接法兰按尺寸焊接到内筒上,将挂钩用M24耐热钢螺栓固定在法兰上紧固。
    ③  将挂片与挂钩连接挂片间隙均匀布置。
    ④  全陶瓷预热器内筒一周连接完毕,上下用陶瓷连接片再次锁紧(其作用主要为促进整体性能,延缓应力,无承重)。
    ⑤  内筒根部连接法兰焊接锚固件,制作模具打浇注料,保护连接法兰不受高温气体冲刷。(如图1)

预热器五级全陶瓷内筒使用跟踪纪实

    三、使用情况跟踪

    整个全陶瓷预热器内筒安装工期5天完成(因交叉施工,所以总体的进度有所影响)。

    2008年7月4日窑系统点火升温投料,运行效果非常明显,预热器系统压力稳定没有塌料现象,分解率有明显提高,由原来分解率在95%提高到97%,分解炉出口温度控制下降,没有出现5级出口温度倒挂现象,热利用率提高,每吨熟料综合标煤能耗下降约3KG,生料料耗下降,5级旋风筒风料分离效果提高。系统运行稳定,并在2008年8月、9月连续创出历史最高产量,运转率100%的业绩。2008年11月28日窑系统由于与二线接口,检修一天,检查五级内筒完好无损。预计使用寿命在两年以上;各项数据检测正常,完全满足工艺生产要求。达到了我们预期的效果。

    2010年3月20日中修,我公司借此机会又对5级全陶瓷内筒再次进行检查,发现其底部的连接片有一处发生了局部的损坏,但整体的完整性依然很好(如图2),根据使用情况分析,预计仍可使用一个周期,故公司决定继续使用。

预热器五级全陶瓷内筒使用跟踪纪实

    我公司所用的圣川全陶瓷内筒是目前为止行业内第一套使用最成功的全陶瓷内筒,冀东集团公司泾阳分公司5000T/D生产线于2009年3月份同时将四、五级内筒更换,四级选用耐热钢内筒,五级选用山东圣川的全陶瓷内筒,作对比实验。使用满一年停窑,四级两个耐热钢内筒更换,五级筒全陶瓷内筒使用效果良好(如图3),到现在为止五级全陶瓷内筒已安全使用16个月,已达到原耐热钢内筒使用周期的两倍,现仍在使用。

预热器五级全陶瓷内筒使用跟踪纪实

    节止到2010年7月4日,我磐石公司所采用的山东圣川全陶瓷内筒已安全使用两年,达到并超过了我们的预期要求,经过我们的使用跟踪,认为全陶瓷内筒设计合理,选材得当,性能优良,经济环保,事实证明,圣川全陶瓷预热器内筒是耐热钢内筒优良的替代产品,值得在行业内推广使用。

                                                                                                             冀东水泥磐石有限责任公司   
 2010年7月4日   

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