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日常中须用高压水枪进行清理
时间: 2021-02-21 10:54     作者: 亚洲游戏

  近年来,为推动水泥行业转型升级、降本增效,加快供给侧结构性改革,水泥企业主动采用新技术、新装备、新经验,补齐发展短板、培育壮大新动能。

  淄博山水水泥有限公司日产5000吨熟料生产线,自投产以来由于原材料中有害成分含量偏高和工艺系统的局限,原先使用的抗结皮浇注料效果并不理想,生产过程中一直存在预热器系统结皮较为严重的问题。烧成系统连续运转2个月后五级筒结皮厚度能达到20cm左右,因下料管结皮造成预热器下料管堵塞的工艺事故较多,虽然后来通过增加空气炮定点喷吹和人工清理稍有改善,但由于石灰石整体有害成分偏高,无法从根本上解决预热器结皮多的难题。

  结皮产生的主要原因是原燃材料中的挥发性的有害成分,随温度升高挥发物富集循环,产生的氯化碱(RCl)和硫酸碱(R2SO4)等低共熔化合物,包裹部分生料附着在烟室内壁、最低两级预热器锥体和下料管内壁上形成了结皮,大量的结皮附着势必影响系统通风,影响窑系统况,严重时结皮脱落堵住锥体及下料管部位,影响回转窑的正常运转,给企业带来经济损失和安全隐患。

  针对预热器下料管系统结皮严重的问题,2018年底淄博山水水泥有限公司开始尝试采用新型抗结皮耐火材料,希望可以解决预热器下料管结皮多、易造成卡堵、清理难度大的问题。在试用过的新型抗结皮耐火材料中,效果最为突出的是微晶筒、浇注料和纳米隔热板的技改方案。

  微晶高温耐磨材料经注浆或压制成型工艺制成胚体后,采用一次烧成工艺制成,在1400〜1500℃的温度下反应形成微晶化氮化硅多相复合特种耐磨材料,不与其他物料产生结晶,所以防结皮效果很好,微晶高温耐磨材料具有以下优点:

  1、质量轻:微晶材料的密度只有2.7-3.0g/cm3,与耐火材料密度相当。

  2、耐高温:微晶材料的长时间耐高温温度是1200℃,短时间耐高温可达到1300℃,随着温度的升高,性能有所下降。

  3、热稳定性好:微晶新材耐急冷急热性实验在750℃水冷条件下10次不破坏,实际应用温度是1200℃至100℃度交互作用不破坏。

  4、高耐磨:微晶新材具有优异的耐磨性能, 磨耗量为0.03 g/cm2,耐磨性是铸石(0.09g/cm2)的3倍。

  5、耐酸碱:微晶新材即耐酸又耐碱,特别是在高温下也能在酸碱交替的复杂环境下使用。

  6、优良的抗结皮性能:由于微晶材料特殊的物理性且表面光滑,能使物料不与其发生反应,也不会粘结在内衬材料上,非常适合水泥行业烟室、下料管等高温、酸碱度及温度变化频繁的部位,而且制作、安装、施工简便。

  4~5级下料管使用微晶高温耐磨材料同时,采用新型的NJS950型纳米隔热材料为背衬隔热层,弥补了微晶材料和耐火浇注料的隔热性能不足的问题。NJS950型纳米隔热材料是采用纳米技术,添加了独特的反红外辐射材料,采取特殊的工艺生产出来的纳米级微孔隔热材料,相比较于传统陶瓷纤维和微孔硅酸钙板这类微米级气孔隔热材料,纳米隔热材料的气孔在20纳米左右,导致其导热系数成为迄今为止最低的隔热材料,同样温度下的隔热性能比传统隔热材料要好4倍,详细隔热性能对比见下表-1。

  拆除4~5级旧下料管,重新制作直径D950mm铁质外筒,内部安装内径为700mm微晶高温耐磨筒,在外筒内壁上焊接V80扒钉,然后在内壁的锚固件之间镶贴30mm的NJS950型纳米隔热板,填充浇注料,在合适部位预留清灰孔。施工中要求上下的每节微晶高温耐磨筒必须卡入自身的端头卡槽内,接缝处无爬台现象;确保纳米隔热板镶贴严密、浇注料厚度均匀。4~5级下料管总长度为48m,总的使用面积为143m2,详细施工见下图-1和图-2。

  新型的4~5下料管投入使用后,在正常生产运行中,用专门的红外线成像测温仪器,对更换的部位进行测温,温度改善效果详细见下表-2。

  由上表和图片可以看出,原来外壳温度平均为187℃,现在平均为93.2℃,下降了93.8℃,由此可以节省大量的燃料费用。

  4~5下料管更换微晶高温耐磨材料,运行半年后观察下料管内部时,几乎没有看到结皮现象。这就大大减少了人工的清理频次,降低职工劳动强度,减少清理时高温烫伤的风险,详细图片见下图-4。

  减少下料管结皮造成卡堵停窑事故,具有增产效益。因堵塞事故造成停窑,按照每次处理时间平均在两小时左右,历年因下料管卡堵造成停窑平均为2次,熟料台时产量250t/h,熟料价格为400元/吨,每年因下料管卡赌造成损失计算为40万元。

  外协施工队伍清理下料管结皮费用为860元/米,4~5级下料管总长度共计48m,按照每年清理一次计算,每年节约结皮清理费用为4.13万元。

  原下料管结皮较多,日常中须用高压水枪进行清理,对浇注料损伤严重,按照每两年对浇注料更换一次计算,节约耐火材料费用13万元,施工费用4.6万元,每次费用合计17.6万元,折合为每年节省8.8万元。

  由于采用了优异的NJS950型纳米隔热材料,使得下料管的外壳温度下降了93.8℃,减少散热损失1.03×106kJ/h,按每年实际运行200d,原煤价格770元/t,收到基低位发热量按24697 kJ/kg计算,每年可节省燃料成本约为15.42万元。

  上述的四项总计,技改后每年产生的经济效益为68.35万元;烧成系统下料管总长度48m,使用面积为143m2,材料费用和施工费总投资合计77.32万元,投资回报期为14个月,增产和节能降耗效益非常显著。

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