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1、淮海中联水泥有限公司2#窑是由南京凯盛水泥设计院设计，2005年3月投产的5000t/d熟 料生产线，该线自投产运行以来回转窑主电机经常超负荷运行，给回转窑稳定安全运行带来 很大隐患。从2007年3月起通过研究分析对回转窑系统进行优化调整，目前主电机电流已 稳定控制在800900A之间，主电机电流合格率达99.1%以上，为窑系统稳定安全运行提供 料必要条件，使熟料产、质量明显提高，2008年窑共生产熟料153万吨，三次创造自2005 年投产以来回转窑连续运行51天、57天、63天的记录。熟料28天强度上升下面介绍我公 司在控制主电机电流方面所采取地措施和方法，供有同样情况地单位参考。一、烧成系
2、统主机设备情况表1烧成系统主机设备情况窑尾分解炉型式：KP5/5000；双系列五级+喷旋式在线分解炉；生产能力：5000 t/d； 规格：7300 mm回转窑设备规格：4.8X72 m ；生产能力：5000 t/d筒体斜度：3.5% （正弦） 窑支档数：3；传动方式：单边。主传动：0.4034.03 r/min辅助功率： 630 kW；三次风管规格：0 3000 mm窑用喷煤管型号：NK-50/I型四通道煤粉燃烧装置；喷煤量：1215 t/h、max.18 t/寸一次风机型号：ARMG-395 风量：174 m3/min 全压：22.5 kPa电机功率：110 kW篦式冷却机型号：KC0978
3、规格：3.6x35 m冷却能力：50005500 t/d篦床面积：123.2 m2篦床段数：3；出料温度：65C+环境温度窑头排风机风量：600000 m3/h全压：1700 Pa工作风温：250C转速：580 r/min电 机功率：400 kW高温风机风量：860000 m3/h 全压：7500 Pa 工作风温：320350C，max.450C（瞬 时 15 min）转速：3001000 r/min 电机功率：2500 kW 转速：994 r/min窑尾风机风量：860000 np/h 全压：11000 Pa 转速：985 r/min 电机功率：3600 kW二、主电机超负荷运行期间现象和原
4、因分析2#回转窑自2005年3月投产以来，主电机电流有70%时间超负荷运行，由南京凯盛水 泥设计院同时期其他5000t/d熟料生产线也有同样问题出现。起初我们认为可能是设计原 因，计划改造主电机将原由630KW改造为730KW以保证窑运行，并没有进行全方位分析，经 常出现主电机滑环打火严重。2006年因窑主电机过流烧坏停机更换2次。2007年3月在停 窑检修期间，进窑发现窑皮在28m左右、09m厚度约300mm. 928m厚度约400mm最厚处 可达500mm。在主窑皮后面有大量100-150mm生料球存在。实际测量窑内物料填充率达20%。回转窑传动所消耗功率包括：克服窑本体运动时消耗功率N1
5、；托轮、挡轮轴承的摩擦 阻力消耗功率N2；托轮与轮带表面摩擦所消耗功率N3；传动装置的传动效率n。N2、N3在设计安装空载试车时已经验证，克服窑本体运动时消耗功率N1般占窑功率 7075%。克服窑本体运动时消耗功率主要取决于窑本体重量P,窑本体重量P包括：窑内 物料重量P1、窑皮负荷P2、耐火砖负荷P3、窑筒体本身自重P4。P=P1+P2+P3+P4P1=FLr式中F 物料弓形截面积m2L筒体段节长度mr物料平均比重kg/m3从以上公式可以得出：P3主要受耐火材料种类影响一般变化不大，窑筒体本身自重P4 是不变的，窑本体重量P中存在经常变动的只有P1和P2。P1重量与窑内物料弓形截面积 F成正
6、比，F越大窑内物料填充率越大。窑的填充率等于窑内物料在窑内横截面上弓形面积 与窑截面积之比，以百分数表示%。P2与窑皮长度和厚度以及致密度成正比。表2正常情况回彳专窑斜度与平卩均填充率的关系窑斜度4.54.03.53.02.5窑平均填充率910111213根据现场测量以及上述推论发现窑皮偏长、偏厚增加窑本体负荷P2；因窑皮偏厚在窑 速不变情况下造成窑内物料填充率比正常（表2）明显上升高达20%左右。由于物料填充率 上升增加了物料在窑内重量P1,使得在克服窑本体运动时消耗功率N1的增加。生产中发现窑前火力不集中，火焰偏长，由于窑皮较厚在主窑皮后面很容易有大量。 100-150mm生料球；根据公式
7、2发现物料在正常情况下通过窑内所用时间：t 二 11.4L/n.Di.S式中t运动时间minL 烧成带窑长度mn窑转速r/minDi窑衬内径mS-窑斜度。在投料量360t/h、窑皮厚度200mm时物料在烧成带停留时间：t=11.4*28/3.8*3.96*2.0=10.61min在投料量360t/h、窑皮厚度400mm时物料在烧成带停留时间：t=11.4*28/3.8*3.56*2.0=n.80min物料在窑停留时间与窑皮内径、窑速、窑斜度成反比，与窑长成正比。在窑速、窑斜度 不变情况下，由于窑皮增厚使得窑衬内径变小，物料在窑内停留时间比正常增加1.2min。回转窑运行期间蓖冷机三段经常发现约
8、150mm熟料大块，大块中部全部为欠烧料，这 种熟料多半强度较低。从大块熟料结构分析，这种大块不是在篦冷机内形成的。这种料球是 因为在窑上过度带提前出现低温共溶物，造成大球料在烧成带正常停留时间内无法将其烧透 所致，这与我们恰好在主窑皮后面有大量。100-150mm生料球现象吻合。在运行期间我们曾 多次标定三次风量在104000m3/h左右（参考值），根据上述情况分析初步判断为窑内用风 量与三次风量不匹配所致。造成窑内用风偏大使得高温带延长，物料带起高度提高以及窑内 大块存在都会增加窑负荷使窑主电机电流上升。三、采取措施基于上述分析判断，我们将问题锁定在降低窑皮厚度、长度，以及合理匹配窑炉用风
9、， 调整窑头喷煤管风量、内外风比例。针对窑皮偏厚、偏长情况，我们利用2007年3月检修更换窑内耐火砖时机，从新定位 窑头喷煤管位置：1、将中心光点位置由原来在窑内4850m左右改为5556m，中心光点偏料由原来 1000mm改为700mm。（如下示意图）煤管中心延长线与窑交会处位置示意图0窑中C回转窖或 TQQmmIA - A制面CFB点为堪营中延枚线与窖 交会处位賈0点拘煤管往窑口位直垄知临时针旅侯D剖面图澡管2、煤管热态进窑位置由原来200mm改为100mm。3、为了挂好换砖后第1次窑皮，我们制定投料48小时操作方案。（表3）表3开窑48小时窑速、喂料量、时间关系窑速（rpm）喂料量（t/
10、h）时间（h）3.0280163.5330163.9370164、考虑到窑速对窑内物料填充率影响，我们将窑速与投料量对应关系在原来基础上提高 0.1rpm.（表 4）表4窑速与投M料量对以关系调整后调整前窑速（rpm）喂料量（t/h）窑速（rpm）喂料量（t/h）1.61801.51802.02002.02002.62502.52503.23003.02903.53303.53303.83503.73503.953703.95370解决窑内大块问题，首先要改善窑内低温长焰，提高窑前温度加快窑内煤粉燃烧速度, 使窑前温度集中，真正实现薄料快烧目的。我们采取以下措施：1、将三次风闸板开度由原来40
11、%开大到47%；三次风量由104000m3/h左右提高到 110000m3/h （参考值）2、将煤管外风由75%关至50%，内风100%不变，使原有火焰适当缩短。3、提高一次风压力由原来20kpa提高到22kpa，提高煤管出口一次风速使喷出的煤粉 吸入高温二次风速度加快。四、方案优化实施后效果按照上述方案实施后，窑内状况逐渐好转。窑皮厚度便薄，窑前火焰热力强度集中。（表 5）表5方案实施前后工艺状况对比项目主电机电流 合格率%窑皮厚度mm窑皮长度m篦冷机三段大块 占表面积%熟料28天抗压 平均强度Mpa2007 年 3 月 27 日前35300400Max:45028m7055.872007
12、年 3 月 27 日至2007年7 月75250-300263056.22007年8月至 今99.1200-25025057.1根据上述状况对比，证实了我们判断思路和处理措施正确，为进一步优化方案在2007 年7月检修时，将方案做了进一步调整。具体是：1、将中心光点位置由原来在窑内55m左右改为60m，中心光点偏料由原来700mm改为 500mm。2、煤管热态进窑位置由原来100mm改为50mm.3、将三次风闸板开度由原来47%开大到52%；三次风量由110000Nm3/h左右提高到 115000-118000Nm3/h （参考值）通过优化工艺状况2#窑主电机超流和窑皮过厚现象得到明显改变，每
13、年减少因窑主电 机过流烧坏停机2次，减少故障停机时间20h,减产设备维修损失约6万元（不包括停窑减产 损失），增加熟料产量约5000to熟料28天强度2008年比2007年同比增加0.9Mpa,比2006 年以前同比增加1.23 Mpa。为水泥磨台时产量提高和节约成本提供条件。五、结束语回转窑超负荷现象有多方面因素，有设备、电器、操作工艺等。只要通过综合判断分析, 找出问题主要原因所在，可以得到解决或改善。对于工艺方面不正常现象是可以通过优化操 作方案得以解决的，我公司2#回转窑从2007年8月以来窑主电机长期超负荷现象已不再出 现，在没有因窑主电机烧坏停窑事故发生。窑皮状况明显改善，窑皮厚度、长度以及平整度 都控制在正常范围，熟料结粒均齐，篦冷机再无熟料大块欠烧料出现，熟料强度提高
