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窑炉技术改造及运行问题浅析

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：杨波李生堂

[导读] 本文针对某内热式回转窑炉的粉尘回收系统效率差的问题进行了分析，然后提出技术改造方法，使回收率得到了有效提升，改善了生产环境，提高了企业的经济效益。

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摘要：本文针对某内热式回转窑炉的粉尘回收系统效率差的问题进行了分析，然后提出技术改造方法，使回收率得到了有效提升，改善了生产环境，提高了企业的经济效益。
关键词：内热式回转窑炉；粉尘；回收；改造
        随着技术不断升级，内热式回转窑炉焙烧钼精矿工艺的供热能源由原来的煤炭升级为燃气，再到后来的“无碳焙烧”，能源利用率得到大幅度提升，也提高了企业的生产效率。在生产环节，回转窑炉的进料装置极易发生物料泄漏的情况，而且不便于收集，导致粉尘飞扬，既影响到环境，又造成了物料浪费。因此，针对该问题进行实践与研究，解决物料泄漏问题，对于提高企业经济效益、改善生产环境具有非常重要的意义。
        1回转窑炉加料端改造前状况
        内热式回转窑的型号较多，本文以单台内热式回转窑炉为例，型号：φ2200mm×30000mm，入炉钼精矿品位≥45%，设计加料量380kg/h，设计产量330kg/h，产品含硫≤0.1%，回收率95%。
        回转窑加料端粉尘较多，其主要原因为：(1)回转窑加料端收灰系统为人工收集、转运、加灰，泄露点较多，不便控制，易造成物料飞扬；(2)回转窑加料端空间小，设备较多，烟尘管道拐点较多，管道较平缓，易于堵塞，需定期清理，造成物料洒落；(3)收尘设施整体布局不合理，造成收尘效果未能合理发挥。
        2加料端收灰系统设计改造方案
        原内热式回转窑加料端设备布局未能形成直线排列，工艺管道多处存在横管、弯头、观察孔、人孔、应急口、出料口。管道宜堵，人工振打清理，物料洒落。观察孔、人孔、应急口、出料口人工操作过程存在泄漏，密封不严存在泄漏。因此，将设备及其管道合理布局，减少泄露点及密封口，减少人工直接接触物料的频次，实现自动收灰，这是本次设计改造的主要思路。
        2.1设备拆除，重新布局
        改造前加料端设备交叉摆放，受到空间、设备、管道的局限，局部调整显然不能实现，因此拆除原有设备，对设备进行优化布局，统一呈线形摆放，才能从根本上解决设备布局的问题。整体拆除加料端加料设备、收尘设备、换热设备等，合理规划、重新布局。
        2.1.1布局的原则。(1)设备呈直线放置，杜绝管道拐角，防止物料堆积；(2)最大限度缩短烟气设备管道，减少管道存尘量；(3)管道分布带有倾角，提高烟尘通过效率。
        2.1.2加料设备排序。精矿混料仓、刮板输送机、螺旋、斗式提升机、双头加料螺旋、失重料仓、螺旋、刮板输送机、斗式提升机、小料仓、进料螺旋。
        2.1.3收尘设备排序。窑头罩、重力收尘器、冷却换热器、布袋除尘器，通过双启动插板阀控制进入刮板输送机，经过螺旋进入斗式提升机，输送至进料端进料料仓，混合钼精矿进入加料端进料螺旋。
        2.1.4设备按照工艺线路直线布局。最大可能的减少管道交叉、拐弯，整体工艺管线横向存在必要落差，物料输送过程在重力的作用下，输送物料更加顺畅。在系统运行过程中，可提高长周期输送效率，避免物料堵塞，杜绝清堵造成物料泄漏，为下一阶段的焙烧工艺提供保障。
        2.2人工收灰改为机械自动收灰
        改造前人工收灰存在的泄漏点较多，收尘效果不好，加料端现场作业环境差。降低人工接触物料及烟灰频次，减少粉尘泄漏点这是治漏的关键，采用机械自动化收灰，能够实现以上两个要求。实现自动卸料的设备很重要，最早尝试采用单气动插板阀，试用效果不理想，使用一段时间发现关闭不严实，易造成粉尘泄漏，经过优化改进采用双气动插板阀，双层保护，能够弥补单气动插板阀存在的不足。
        将窑头罩、重力除尘器、冷却换热器、布袋除尘器收集的烟灰，经双气动插板阀控制，通过溜槽进入刮板输送机，再经加料设备输送至炉窑。整个收灰过程不需要人工操作、无泄漏点、控制系统定时操作，实现自动收灰、加灰。
        2.3改造布袋除尘器，提高收尘效率
        (1)采用PTPE材质φ130mm×2500 mm型滤袋，工作温度130～180℃(PTPE材质在240℃的连续运行温度，瞬间260℃的温度条件下，能耐全部PH值范围内的酸碱侵蚀)，透气量100 L/dm2·min，有效提升高温环境下滤袋的使用寿命及收尘效率。
        (2)采用脉冲振打，寻找合理调节振打频率，减少布袋的粘糊。
        (3)气缸拉杆加装护套，有效保护拉杆，防止SO2气体的腐蚀，提升气缸寿命，降低检修频度，提升布袋除尘器的运转率。
        (4)将布袋除尘器人孔盖由螺栓固定方式改装成按压式，提高密封效果，便于检修。收灰系统改造后工艺流程图见图1。

        3改造效果分析
        内热式回转窑加料端收灰系统经过系统改造，设备布局合理，整体工艺便于控制，实现了机械自动清打卸灰、输料，未出现堵塞现象，能够按照工艺标准要求输送物料。随着泄漏点最大限度的减少，大幅改善了炉后作业环境，降低了设备故障率，提高了系统设备的运转率。改造前后的技术参数见表1。
        改造后，焙烧钼精矿金属回收率稳定在98.3%以上，回收率增加了0.1%，按两台回转窑年产量7400 t计算，年可多回收焙烧钼精矿7.4 t，年可增加经济效益40万元以上。单台产量稳定在424 kg/h，单台产量增加了14 kg/h，单台年产量可增加123 t，经济效益可观。

        4结语
        内热式回转窑加料端收灰系统改造基于加料端系统除尘存在问题，从优化进料端设备布局、机械自动收灰替代人工收灰、布袋除尘器改造3个方面着手，系统考虑进出料端设备布局及设备参数，最大程度减少泄漏点，将收灰、输灰、加灰工序作业全面自动化。收灰系统改造后，焙烧钼精矿金属回收率达98.3%以上，一次出炉合格率达83%，经济效益可观，从根本上改善了内热式回转窑焙烧过程的作业环境，降低了设备故障率，稳步提升了系统产能。
参考文献
[1]李广超,傅梅绮.大气污染控制技术[M].北京:化学工业出版社，2020.02
[2]李卫昌,乌红绪.内热式回转窑焙烧钼精矿工艺改进与生产实践[J].中国钼业, 2015,39(05):38-41.
[3]谭刚.内热式回转窑焙烧钼精矿的生产实践[J].中国钼业,2009,33(03):18-21.