活性石灰回转窑节能工艺特点

第一篇：活性石灰回转窑节能工艺特点

活性石灰回转窑节能工艺特点

近年来,世界各国随着能源价格的大幅上涨,石灰生产中燃料成本的比重越来越大.煅烧石灰所消耗的燃料占总奫的30-40%.由于燃料成本偏高,导致了利润大幅度下降.直接或间接以煤为燃料的石灰生产,其生存和发展面临着极大的挑战.一、石灰回转窑介绍：

石灰按其性质可分为普通石灰和活性石灰两种,普通石灰活性度较低.其活性度一般在200ml以内,主要供建筑和修路使用;活性石灰活性度高,其活性度可达360ml以上.高活性石灰气孔率高,反应性强,在使用过程中消耗低,工艺可控制强,广泛应用于钢铁冶炼、电石化工、电厂脱硫等行业中。

二、活性石灰回转窑组成：

活性石灰回转窑由筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置、密封装置、冷却装置（多筒冷却机等）组成，筒体内焊有挡砖圈，砌有耐火砖，冷端还焊有挡料圈；湿法窑内冷端还挂有链条及其他金属热交换装置或加有料浆蒸发机；立波尔窑窑尾设有炉篦子加热机；悬浮预热器窑窑尾设有悬浮预热装置；立筒预热器窑窑内还装有下料舌头，其他窑型也设有下料装置。筒体上开有人孔门，并焊有加固圈，以增加窑体的刚度，窑的热端连接看火罩，窑头设有煤粉燃烧装置，冷端与烟室相接。回转窑设备是一个把燃烧、传热、混合、反应蓄热、输送多种功能融为一体的水泥熟料煅烧器。

三、石灰回转窑分类：

根据提炼的物质材料不同石灰回转窑可分为石灰回转窑与活性石灰回转窑。根据构造与原理不同设备可分为卧式回转窑、竖式回转窑。

四、石灰回转窑功能特点：

1.产品质量好，产量高，非常适合大型化工物料生产线，可以进行大规模生产。2.生产运行稳定，采用全负压生产，气流畅通，安全性高。3.回转窑结构简单，可控性强，利于操作和维护。

4.单位产品热耗低，在窑尾加装竖式预热器的回转窑可充分利用尾气预热物料，大大减少燃料消耗。达到最高效的节能。

5.环保好，采用脉冲袋式除尘器除尘，排放浓度小于50mg/Nm3，低于国家排放标准。6.自动化水平高，生产系统操作的调节，控制和报警采用PLC在主控室集中控制，现场操作人员少，劳动效率高。河南中州重工科技有限公司是中原最优秀的回转窑厂家，中州重工回转窑设备已经在多类物料领试成。有水泥回转窑、石灰回转窑、陶粒砂回转窑、化工回转窑、铝钒土回转窑、还原钛回转窑、镍铁回转窑、石膏回转窑、金属镁回转窑、高岭土回转窑、褐铁矿回转窑等等中州重工回转窑设备已经成了国内第一的知名品牌。

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第二篇：活性石灰回转窑系统节能降耗的探索论文

摘要：通过对攀钢活性石灰回转窑系统能源消耗高的原因进行分析、研究，同时对设备装备和工艺制度进行优化、提升，探索降低煤气消耗，能源节约及烟气余热利用等有效途径，回转窑吨产品能耗大幅降低，对提高活性石灰产能、降低能源费用具有十分重要的意义。

关键词：回转窑；能耗；衬砖；燃烧器；余热利用

1概述

攀钢活性石灰回转窑于1997年4月投产，从投产到2010年，该系统能耗一直居高不下，石灰吨产品能耗高达5.7GJ，能源占比达80%，生产成本较高，近几年来，由于钢铁行业不景气，受钢厂、铁厂限价制约，公司石灰由盈利产品变为亏损产品，探索降低煤耗势在必行。装备技术落后导致能耗高主要集中在三个方面：a.回转窑烧成带、冷却带衬砖强度不够，十几年来，更换周期只有6个月左右；回转窑筒体外表面温度高，产量最高时达到了430℃，而设计值应≤350℃，筒体表面热损失严重；b.回转窑烧嘴技术落后，煤气热值利用率较低c.烟气温度高达260℃，高温气体通过布袋除尘器后，一方面布袋使用寿命较短，另一方面，烟气余热未得到利用。提高回转窑衬砖寿命，降低筒体温度，提高煤气热能利用值，降低煤气消耗，充分利用烟气余热成为活性石灰回转窑系统攻关的长期课题。经两年多时间的探索与研究，通过更改回转窑衬砖材质、改变烧嘴结构形式，增加换热装置，充分降低煤气消耗，利用合理的风煤配比等烧成工艺，取得了十分满意的效果。

2提高回转窑衬砖寿命、降低筒体温度的研究及实践

为降低筒体表面温度，提高回转窑衬砖寿命，我们分析衬砖使用条件和选砖原则，并进行了初步探索。回转窑衬砖使用条件苛刻，特别是烧成带温度高，达到16000C，磨损大，活性石灰是强碱产品，对衬砖腐蚀较大，且受其煤气限气及机械故障影响，筒体急冷急热较频繁，导致衬砖容易产生松动、掉砖以及剥落变薄等损坏。衬砖保温性能降低，筒体温度因此升高，选择的窑衬砖必须具有抗碱性腐蚀，耐高温和磨损，抗急冷急热性强（即热振稳定性高）等特性。窑衬原来选用的镁铬砖。该砖系碱性耐火材料，其组成为尖晶石—方镁石，虽然具有较高的高温强度，抗碱性等优点，但从使用效果看，热稳定性较差，表面层发生热疲劳，大面积出现剥落，衬砖保温效果差。通过与耐火砖制造厂家技术交流，对衬砖材质、砖型、强度、热振值进行完善、优化，我们决定在烧成带单层镁铬砖改为双层，即工作层采用镁铝尖晶石砖，底砖采用莫来石聚轻保温砖。表1为镁铝尖晶石砖、莫来石聚轻保温砖、镁铬砖的技术指标对比。特别注意的是，砌筑方式要采用火泥砌筑方式进行（湿砌），不用膨胀缝纸板，以防止停窑时耐火砖产生较大环隙。2013年7月年利用定修机会，我们对烧成带衬砖进行试验，点火正常生产后，筒体烧成带温度最高只有320℃，2014年12月止火检查，衬砖使用情况较好，窑皮均匀，连续使用超过18个月，同时煤气消耗同比下降达到5%，吨产品煤气消耗由原来的5.7GJ/t，下降到5.4GJ/t左右，节能效果明显。

3提高煤气热值利用率，延长衬砖使用寿命

活性石灰窑原设计采用分割式三通道燃烧器，这种燃烧器通过几年的运行，主要存在燃烧器高温易变形，煤气及风通道受冲刷磨损，燃烧器断端面的小孔煤焦油积垢后堵塞，因而火焰形状难以调整，火焰跑偏冲刷窑皮，煤气经常不能充分燃烧，未发挥最大燃烧值。针对以上问题，改进煤气燃烧器结构形式，使煤气充分燃烧。我们选用更为先进的四通道燃烧器，充分利用热值。这种燃烧器的结构如图1。2013年，我们淘汰三通道燃烧器，使用先进的四通道燃烧器，这种燃烧器轴流风、旋流风和中心风的入口上都装有蝶阀，可单独地调节各自的风量和比例。旋动各调节螺母，可把各管道向内压入或向外拉出，通过调节各喷出口面积的大小，从而调节喷出的风速。该燃烧器有以下几个特点：a.燃烧器火焰形状规则、稳定，调节方便，调节范围大，可以根据生产工艺需要，调出合理的火焰形状；通过风煤配比，能实现火焰长短、粗细、强弱随机调整。火焰对“窑皮”冲刷小，有利于窑衬的长期稳定使用，窑衬使用寿命延长同比未改前延长3个月多月。b.节能：降低一次风量，使一次风比例由原来切割式三通道的12.5～15％，降到7～10％，最小可达4％；同时煤气的充分燃烧，吨产品煤耗下降约5%。达到节约能源的目的；另外主排高温800kW高温风机风门开度的减小，高压电机电流也由原来的49A降到45A。c.通过优化、完善风煤配比，烧成温度很易控制，熟料可以快速冷却，由于燃烧效率的提高和熟料冷却的加速从而提高窑产量，可增产约20吨/天。

4烟气余热回收利用研究，降低煤气消耗

从回转窑排除的烟气，经预热器对物料进行预热后，温度高达240°C，直接通过烟道进入主除尘器，对布袋损伤较大，为达到除尘器入口温度条件，设计使用掺冷风的形式，这样余热未得到充分利用，造成大量热源浪费。结合国内同类型回转窑烟气余热利用和我公司实际生产、生活需要，我们在预热器出口烟道上安装余热回收系统，增加一套热管式空换热器及高温风机，将加热后的热风通过管道引入回转窑一次风，同时增加一套风-水换热器，将加热后的生活水（60°C至70°C）引入公司澡堂，供职工洗澡使用。通过对烟气热量交换，一方面除尘器的入口温度下降了15°C，延长了布袋的使用寿命；另一方面冷空气经预热后，大大降低了回转窑焙烧时所需煤气，提高了回转窑的运行的经济性；另外解决了职工生活、洗澡的需要。

5结论

活性石灰回转窑系统是一个高能耗的生产工艺线，节能降耗是一个永恒的主题，我们通过对衬砖材质、结构进行改造、优化煤气燃烧器的结构、燃烧工艺及风煤配比、增加烟气余热利用装置，能够充分降低煤气消耗，2015年活性石灰吨产品煤气消耗仅有4.9GJ/t。另一方面衬砖使用寿命得到延长，保证了系统的经济运行，这些实践具有很强的推广意义。

第三篇：气烧套筒石灰竖窑生产活性石灰的工艺特点

:气烧套筒石灰竖窑生产活性石灰的工艺特点

[加入时间：2009-01-08 11:17:10][ 浏览：1080] 摘要：概述了套筒窑的发展过程，介绍了套筒窑基本结构、工作原理，展望气烧套筒石灰窑的发展前景。关键词：气烧套筒石灰窑 活性石灰 节能

1.概述

环形套筒石灰窑是联邦德国人卡尔·贝肯巴赫在上世纪60年代研究成功的。至今在世界上已建有300多座贝肯巴赫窑。我国在九十年代由梅山钢铁公司率先在冶金联合企业引入，随后是首钢、马钢、济钢等，目前我国钢铁企业共有5—6座。2.气烧套筒石灰竖窑简介 2.1套筒窑工作原理

（1）窑体：窑体由外套筒和同中心的上、下内套筒组成。外套筒由钢板卷成并衬以耐火材料。内筒分下内套筒和上内套筒两个独立部分。上下内筒是由双层钢板形成的圆柱形箱体,钢板箱内连续通入冷却空气以防其高温变形,箱体内外两侧均砌有耐火砖。内筒与外筒同心布置,形成一个环形空间,石灰石就在该环形区域内焙烧而成为活性石灰。

（2）燃烧室：燃烧室设在窑体中部，并分上、下两层,下层的称为下燃烧室,上层的称为上燃烧室。每个燃烧室与内筒之间由耐火砖砌筑而成的拱桥相连,燃烧产生的高温烟气通过拱桥下的空间进入石灰石料层。燃烧室上、下两层错开分布，同排均匀分布。

（3）风机：套筒窑风机系统由内筒冷却风机、驱动空气风机和高温废气风机组成。内筒冷却风机向内筒供给冷却空气。同时,冷却空气经内筒后得到预热并作为燃烧器的一次空气;驱动风机通过喷射器向燃烧器供给喷射空气,使窑内形成循环气体;高温废气风机用来抽出窑内废气,与驱动空气换热，还可使窑保持负压。

1—加料装置；2—布料口；3—石灰料层；4—上部环型烟道；5—上部内筒；6—外筒；7—下部内筒冷却空气环管（约150℃的一次空气）；8—燃烧器；9—喷射管道（经换热器来的驱动空气，约455℃，0.485公斤/厘米2，作为喷射介质，抽出下部内筒循环烟气，喷入燃烧室作二次空气）；10—内筒冷却通道（循环烟气出口）；11—上部燃烧室（6个，空气消耗系数0.5，约占总热量30%）；12—下部燃烧室；13—过桥；14—循环气体入口（6个）；15—下部内筒；16—出料机构；17—出料台；18—石灰仓（4）装料、出料系统

套筒窑的上料装置由称量料斗、闸门、单斗提升机、密封闸板、旋转布料器、料钟及料位检测装置等组成。石灰石经预热、煅烧和冷却后,在冷却带底部由抽屉式出料机直接卸入窑下部灰仓,然后经仓下振动给料机排出。

该种窑是圆形横截面，窑身为环状。窑以负压或正压操作均可，负压操作有利于环保。由上下两排烧嘴进行燃烧（上燃烧室1200～1300℃、下燃烧室1300～1350℃），燃料可以是油、煤气或粉状固体燃料。从内套筒抽出的热气经预热器预热驱动空气后，再与从预热带抽出的废气混合（150～250℃）组成外排废气，经净化处理后排入大气。在窑的中心装有一个立式或吊式的圆筒，煅烧带便成为环形截面。燃烧室以径向安装在窑的外筒上。在燃烧室朝向窑内开口的地方有耐火材料砌筑的“火桥”，将内外筒体连接起来。“火桥”下是将物料径向切断。这样保证了燃烧气体均匀进入物料并释放其热量。上下燃烧室交错排列，以达到气体的均匀分布。两排烧嘴把窑分成3个煅烧带，其中上面与中间的呈逆流煅烧，下面为并流煅烧。入窑的石灰石在预热带先以对流方式得到预热，然后进入上部煅烧带。在上燃烧室内未完全燃烧的热气体在这里完全燃烧，石灰石进行分解；在中间煅烧带，物料和从下燃烧室分流出来的热气体逆流煅烧而继续分解；在下部煅烧带，物料和从下燃烧室分流出来的热气体并流煅烧而完全分解成石灰。石灰进入冷却带。石灰的冷却空气由窑的出料口引进，继续向上，与并流燃烧气体混合（800～930℃），进入下内套筒。烧煤气时烧嘴使用兼作冷却内套筒的空气；在并流带内用喷射器保持并流状态。喷射器所用的驱动空气经预热器加热（400～500℃）。冷却空气和燃烧气体组成的混合气体（300～370℃）由喷射器在上排烧嘴以上从内套筒中抽出。这部分气体又被切向引到下部燃烧室。2.2套筒窑工作流程简介

料钟将称量好的料卸入窑内。在套筒窑中部（焙烧），转炉煤气与空气一起进入上、下燃烧室（烧嘴）燃烧，产生的热气进入套筒窑。由于窑内不同的压力分布、上下燃烧室配入的空气量不同以及引射器把下内套筒的循环气体（约800℃）引入下燃烧室，使得下燃烧室充分燃烧，上燃烧室产生的热气和下燃烧室产生的部分热气逆石流而上，形成上部逆流焙烧；下燃烧室产生的多数热气顺石流而下，形成顺流焙烧。这样，石灰石由上而下经过预热带、上部焙烧带（逆流）、中部焙烧带（逆流）、下部焙烧带（并流）、冷却带5个阶段；石灰最终在下部煅烧带内烧成。生产工艺流程图如图1所示。

图1 套筒窑工作流程图

3..环形套筒窑结构的先进性主要表现在

（1）通过窑内四次石料的自动分布，使石料在窑内分布得更均匀，保证煅烧过程中热量始终均匀分布在石料上。从结构上看，环形套筒窑本体由窑外壳和内套筒组成，从上至下大致可分为四个区域：石灰石预热带，上下燃烧室之间逆流煅烧带，下燃烧室下部并流煅烧带，石料与气流就在内外壳体之间环形区流动。在石料流动方向上，窑顶的横梁，上拱桥，下拱桥和出料门四部分结构，上下两两之间呈60度交错分布，实现了物流在向下流动过程中的自动再次分布，保证了不同粒度的物料在窑体内得到均匀受热煅烧，煅烧出来的石灰质量稳定。

（2）在煅烧带形成并流煅烧过程，保证石灰石的充分燃烧，生产出高活性石灰产品。环形套筒窑利用从喷射管内喷出的高速流动热空气，在下燃烧室处产生低压区，使从下烧嘴进入的燃料和助燃空气与窑内的物料在下燃烧室下部同向流动并与之反应，形成并流煅烧带。在并流煅烧区域内，石灰石原料充分与高温气体接触，反应生成石灰产品，故生产出来的石灰活性度较高。

（3）环形套筒窑在工艺方面的先进性表现在：在窑内形成循环气体，并通过控制循环气体的温度，使煅烧过程得到控制并充分利用了热量。环形套筒窑内的循环气体是指从下烧嘴进入的燃料和助燃空气，在下燃烧室下部的并流燃烧带与石灰石原料充分反应后，与从窑底冷却带进入的冷却空气一起进入到环形套筒下内套筒上段内，后经过上拱桥内的循环气体通道管流入喷射器，与喷射管内的热空气混合后一起再次喷射进入下燃烧室的这一部分气体。循环气体的产生，在窑内形成了并流煅烧带，使环形套筒窑能煅烧生产出高活性度的石灰。同时循环气体也使窑内的热量得到了充分利用，降低了石灰产品的热耗。再次，通过控制循环气体在窑内的流量和气体温度，实现了对环形套筒窑煅烧过程的控制，生产出来的石灰质量得到很好的控制，产品的生烧和过烧现象减少。同时，环形套筒窑处于负压操作下的生产过程，很好的减少了因石灰窑工作给周边环境带来的污染，改善了操作人员的工作环境，也方便了工作人员，对整座窑系统的设备工状况的掌握，设备的检查，维护，维修工作也便利，操作人员能及时发现对石灰窑正常生产潜在的故障，保证了生产的石灰产品的质量。

当然，环形套筒窑作为一种新窑型引入国内的时间只有短短的几十年，由于环形套筒自身结构特点和国内市场的使用情况与国外有所差别，在整座窑的运行过程中，还是出现了一些难以避免的问题。譬如，环形套筒窑拱桥（火桥或过桥）的坍塌，热器换热管束及循环通道管的堵塞，换热器换热管束末端的金属补偿器开裂问题，国内外技术专家针对这些问题也提出了各种解决的方法和改进的措施，使环形套筒窑的技术进一步完善。4.气烧套筒窑的工艺特点

4.1其中采用气体燃料的优点在于：

（1）气烧石灰窑节约能源，可以利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气等二次能源。

（2）有利环境保护，另外气体燃料的清洁使得烧制的石灰S、P等有害元素含量低,石灰中的瘤块减少。（3）炉内温度均匀，煅烧石灰质量好。气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃烧，无死角，石灰活性好。

（4）由于气体燃料能够与空气均匀混合,燃烧所需的空气过剩系数小,因此可以达到较高的燃烧强度和完全燃烧强度。（5）好检测，好操作。气烧窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表检测 4.2气烧套筒窑存在的不足之处：

（1）炉顶废气温度偏高，易损坏炉顶设施。

（2）炉内气体流量和压力大，对物料透气性有一定要求，气烧窑与焦炭窑相比气流量大，透气性对炉况的影响更大。（3）对煤气的安全操作有特定的要求。

（4）只能烧30mm以上的矿石，大量碎石无法利用。5.气烧套筒石灰竖窑的发展前景

随着燃料价格上涨，以焦炭和煤为燃料的石灰竖窑的生存发展受到极大威胁。以高炉煤气等煤气为燃料的气烧套筒窑成功的工业应用打破了依靠固体燃料生产的格局，既环保又节能。

我国在20世纪90年代初期,以高炉煤气为燃料烧制冶金石灰的企业仅有少数几家,随着钢铁工业的高速发展,对活性石,促进了冶金石灰行业的技术极大的进步.气烧套筒石灰竖窑，与瑞士麦尔兹双膛竖窑同属世界上先进的窑型。它生产的活性石灰具有气孔率高(50%)、表面积大(1.5一2m/kg)、活性高(活性度345 mL)、硫含量低等特点。另外，它以转炉煤气为燃料，使得钢铁厂的二次能量充分得到利用。同时，生产中产出的污染物与使用固体燃料相比大为减少，带来了不可忽视的环境效益和社会效益。窑体为负压操作，检查、维修、维护便利，环保和劳动条件好，作业率高，适用燃料范围宽，窑体设备简单，相对双膛竖窑投资低，能耗低，目前，被世界各国广泛采用。随着钢铁行业发展，由于上述优点，这种窑必将被越来越多的企业所青睐。2

第四篇：回转窑工艺检修操作规定

回转窑工艺检修操作规定 目的

为了规范本公司回转窑系统检修工作，做到计划周密、组织有序、检修效率高、质量好、安全规范，特制定本规定。2 范围

适用于本公司回转窑系统工艺设备的检修。3 引用标准

编号《工艺管理细则》 编号《设备管理细则》 4 管理职责

4.1 生产部负责回转窑系统工艺设备检修的总体协调，安排检修计划的汇总、编制、实施、过程协调与安全督查工作；负责窑工艺系统耐火材料砌筑项目的外委联络，耐火材料检修更换的确认，材料质量的核查，砌筑质量的把关；组织外委项目的检修质量验收；结合系统检修，考虑技改项目和设备大修计划的安排、方案制订及同步实施工作。

4.2 生产车间负责设备检修项目、配件材料计划的申报；工艺、设备的检查与检修质量的验收；整个检修实施过程的岗位配合与协作；负责所承担检修项目的安全作业；检修内容的变更和补充建议；配合单机试车，主持联动试车及运行保驾；耐火材料及其它工艺、设备的检查。参与供应部门对耐火材料的质量验收把关，耐火材料砌筑质量现场跟踪督查。4.3设备部负责设备大修与技改项目的技术方案的制订、所需配件材料的落实，提交到生产部安排实施。

4.4 电气部负责电气设备的检修及技术指导，自动化设备的维护，电气技改项目技术方案的制订和实施工作。

4.5 物资供应部门负责检修中的材料采购、急件的快速办理，跟踪并及时传递物资采购信息。工作方法与要求 5.1 管理规则

5.1.1 窑系统及与之相关的设备检修安排，由生产部根据产销平衡情况和设备状况，征得公司领导批准，在半个月前预告生产部门。5.1.2 检修计划的申报程序是：

a)由各车间在一个月前将设备类检修计划报生产部，电气类检修计划报电气部，配件材料类计划报仓库；

b)工艺类、电气类、配件材料类计划须同时报生产部备案，并接收督查；

c)由生产部牵头，召集设备部、电气部、供应部、仓库及生产车间进行项目平衡和汇总后，按机、电、配件材料、工艺的分类，编制出正式的检修计划，发至各相关部门实施。5.1.3 大型或特殊设备的备件、材料由生产部、供应部提前做好安排，设备部、电气部、仓库配合。

5.2 检修工作要求

5.2.1 检修期间设立检修指挥部，公司分管生产副总经理任总指挥，成员由各相关部门负责人及骨干人员组成。检修指挥部24小时值班。必要时，可安排每日一次的日检日清协调会。

5.2.2 检修工作按照“五落实”（即：安全、质量、项目、工器具与材料、人员）的原则进行组织。

5.2.3 检修开始后，所有待查的增补检修项目，车间必须在36小时内申报，追加到检修计划中。

5.2.4 检修过程中的停送电管理，见电气部门相关管理规定。

5.2.5 窑内检修全部结束，燃烧器安装完毕，其它条件具备的情况下，车间安排对燃烧器位置进行校准，并做好详细记录。

5.2.6 点火前，车间须备足柴油、绵纱、生料，煤磨具备运转条件，做好一切点火准备。5.2.7 窑点火升温曲线由生产部下达确定，车间须严格按曲线升温操作。

5.2.8 止火与点火通知由生产部下达指令。点火前由生产部牵头，各参与检修的部门会签确认后，方可进行点火。

5.2.9 操作员必须严格按曲线进行升温操作，以保护衬料和设备的安全。5.3 检修时间和进度 5.3.1 检修时间

从窑止火时刻起到点火升温时刻止。5.3.2 止火

窑系统在接到生产部止火指令后，要平衡好原燃材料量，按时止火，做到煤粉仓空、窑空、篦床空，必要时将生料标准仓拉空。

生料磨机停机前，尽量将生料磨转空，选粉机旋风筒、电收尘灰斗、输送线物料转空，并根据检修项目的安排情况，提前决定是否将配料站的有关库位拉空。5.3.3 冷窑时间

正常的计划检修，窑在止火16小时后打开窑门，进行冷却，窑门不能过早打开，以免冷却太快而损伤耐火材料（风机等设备的开停见操作规程）。预热器人孔门在开窑门前2小时内打开。

抢修时的开窑门、冷窑时间视具体情况临时决定。5.3.4 耐火材料的检查

窑冷却后，车间应立即安排对所有部位耐火材料进行检查（窑内耐火砖须进行钻孔检查），并向生产部书面汇报检查结果，提出更换处理建议。耐火砖更换原则为：

a)火砖剩余厚度不足新砖一半者； b)火砖松动者；

c)火砖成列或成圈歪斜者； d)火砖掉角露胴体者。

生产部对检查结果和处理建议进行确认后，提出最后的处理意见，外委砌筑，并要求承接砌筑部门排出适当的计划进度表，实施砌筑质量和进度督查。5.3.5 入窑打窑皮时刻

窑止火后，24小时入窑进行打窑皮操作（含钻孔测砖时间）。5.3.6 打窑皮及清理窑皮进度

打窑皮可采用机械手或人工操作两种方法，视窑皮的长短、厚薄、致密度等因素决定时间进度。在正常窑皮状况下，当采用机械手时，时间应控制在8小时内完成；当采用人工操作方法时，时间应控制在12小时内完成。清理窑皮的时间进度按0.8米/小时左右控制。

5.3.7 窑衬砌筑进度

窑内砌砖进度按0.4米/小时左右的速度控制。5.3.8 窑口浇注料的浇注时间

窑口浇注料整体浇注时间控制在12小时以内，并保证浇注过程的连续性。5.3.9 其它设备的检修时间控制

以窑内衬料的更换时间为主线，篦冷机、窑头罩、窑尾斜坡、烟室、预热器、三次风管等部位的耐火材料的修复、喷煤管的更换可穿插在窑衬的砌筑时间内交叉作业，窑托轮、减速机及窑胴体的维修作业要与窑内换砖协调计划好，尽可能地节省时间。外委项目，也按此时间控制进度。5.4 耐火材料的管理

5.4.1 耐火材料进厂后，应由仓库保管及耐火材料主管技术人员及时组织卸运，并验收入库，不得露天堆存；卸车、运输过程中严禁雨淋受潮，对镁铬砖尤要注意，库内应保持通风、不漏水；在卸运入库过程中，仓库保管、耐火材料主管技术人员必须在现场把关。5.4.2 进库耐火材料必须具备产品合格证和化验单，按照进库日期、砖种、型号分堆存放，并有明显的标识，不得任意堆放。对进库的各种耐火材料，应有台帐记录，坚持先进先出。5.4.3 耐火砖在运输、装卸时，必须轻拿轻放，严禁抛丢损伤，对强度较低的镁铬砖更应注意，决不允许用自卸汽车倾倒。缺棱掉角、表面有裂缝、砖形不整以及轻烧砖不准砌入窑内。

5.5 砌筑操作要求

5.5.1 火泥必须按照规定的配比，并且根据不同砖种选用不同的火泥，火泥一次用量以两小时用尽为宜，以防干硬。水灰比以便于砌筑为宜。

5.5.2 浇注料在浇注前，必须清理窑体，严格按照设计要求及“浇注料使用说明书”的规定进行施工，浇注时在窑内应加以拌和，振捣结实，在边角处更须注意，不得留有气孔等，浇注结束后，加强养护管理，养护期不得少于说明书中规定的时间。

5.5.3 耐火砖砌筑前应做好挑选符合要求的耐火砖，清理窑灰工作。砌筑要求为：砌缝直、灰口匀、弧面平、接头紧。按砖种要求留有适当的砖缝，镁铬砖横缝为2～4mm，纵缝为4～6mm；干砌镁砖横缝应夹有1mm厚的空心60%的钢板，纵缝应夹有4～6mm厚的纸板。其余砖缝不大于3mm，砖与窑体间填充3～5mm火泥。

5.5.4 窑内耐火砖的横缝应与窑轴线方向一致，允许扭曲每米不得超过3mm；砌筑中应以2m靠尺和弧样板检查，在2m内弧面不得大于10mm，错面不大于5mm。

5.5.5 砌砖应做到纵横交错、灰浆饱满、留缝鲜明，不得涂抹。如果发现存在诸如：砖靠砖无灰缝、上下砖不一致的阶梯状、大小头颠倒及有通缝现象等，必须返工重砌。

5.5.6 砌筑时或砌筑后，严禁往镁铬砖和其它砖上洒水或灌浆；砌后剩余的泥浆要刮掉。检修时，镁砖以最后砌筑为宜，以防受潮和损伤。

5.5.7 锁口应以专用的插缝砖镶砌，当砌剩6～7块砖时，应该检查砌体的锁口是否合适；锁口砖应从侧面用木锤打入，严禁在砌体上加工锁口砖，不允许用加工面作为工作面；锁口砖不应该在一条直线上；锁口砖厚度最小不得小于整块砖的2/3。

5.5.8 在砌砖至1/2圈，用顶杠顶压时，应做合理排布，垫好枕木，以保证牢固，通过严格检查，确认无误后方可转窑。顶杠与枕木用后要妥善保管。5.5.9 耐火砖除下列情况外，一般不采取挖补：

a)局部砖厚不足新砖的1/2； b)已经松动；

c)有抽签脱落的地方，而周围砖厚大于新砖的1/2。5.6 检修质量的验收

5.6.1 在检修过程中，承修部门要时刻进行施工质量与施工进度的检查，确保满足检修质量与进度要求。

5.6.2 在检修结束后，首先进行单机试车，在所有单机试车结束后，再进行联动试车。检修结束

后，须对检修设备进行质量验收，验收方式参见HS/JL-G-08.01-2006A0《设备管理细则》。5.6.3 由车间负责人、主管技术人员、班组长、窑操作员和巡检人员参加，按砌筑要求对窑内耐火材料及其它部位的耐火材料进行检查验收。6 报告和记录

对于计划检修，各部门应结合本部门对在检修中存在的问题与经验进行总结，详细记录各种技术数据，完善设备检修档案，部门收集后交公司档案室长期保存。7 考核

检修工作按公司制定的考核规定进行考核。

第五篇：西门子中压变频器在石灰回转窑中的应用

1.引言

石灰是钢铁生产的重要原料，它主要应用在烧结工艺，炼钢工艺。在石灰回转窑工艺当中，保持窑内稳定的燃烧条件是非常必要的，它是由控制系统通过控制空气和燃料进入焙烧系统的速率，以及通过控制I.D.风机（主排风机）速度从而保持适当的点火器拉力来完成。变化应保持为最小值，在另一变化发生前，系统应有时间调整适应变化。短时间内太多的变化会导致系统的循环，并且要使其再次平衡将会非常困难。

I.D.风机（主排风机）的调节方式，即窑头负压的调节方

式主要有两种：

一、调节主排风机入口挡板开度使燃烧罩维持一定负压。

二、调节主排风机的速度使燃烧罩维持一定负压;

采用第一种调节方式，风机电机始终在工频运行，靠控制挡板开度来控制窑头负压，在通常正常生产的情况下，挡板开度只为25%～35%，不但耗能比较大，而且在调整挡板开度时，窑内压力变化波动较大，很难保证窑内负压。

采用第二种调节方式，有两种方案可以选择，液力偶合器调速和变频器调速，下面就将这两种方法简单介绍一下。

2.变频器恒压供风的基本原理

变频器恒压供风系统主要通过压力传感器实时检测主风管的压力，与设定的压力进行比较，经过PID控制器调节后，在线自动调节变频器来控制风机的转速，使压力始终稳定在设定值上，达到压力稳定的目的。原理图如下：

变频器的调速原理，由交流感应电动机转速公式

n=60f1/P＊（1-S）（1）

（式中n—电机转速;f1—定子供电频率;S—转差率;P—电机极对数）可知：如均匀地改变电机定子的供电频率f1,就可平滑改变电机转速.对于异步电动机的变频传动,为了避免电机过磁饱和,同时抑制启动电流,产生必需的转矩进行安全运转,在改变频率的同时,对定子电压也应作相应调节.逆变器主回路把三相50Hz交流电整流滤波为直流,再通过PWM脉宽调制器触发大功率晶体管,把直流变为电压和频率可调的三相交流电，由此可实现变频调速。

变频调速对于风机水泵类负载来说，节能效果尤为明显。变速前后流量、压力、功率、转速之间的关系为：

（其中Q代表风量;H代表风压;P代表轴功率;n代表转速）

下面将挡板调速、变频调速的风量与风压性能曲线绘制到一块，如下图所示：

由以上公式及下图可以看出：

风机的正常工作点为A，当风量需要从Q1调到Q2时，采用挡板调节，特性曲线由R1改变为R2，其工作点调至B点，其功率O Q2B H2’围成的面积，其功率变化很小，其效率却随之降低。

当采用变频调速时，可以按需要升降电机转速，改变设备的性能曲线，图中从n1到n2，其工作点调制C点，使其参数满足工艺要求，其功率为O Q2B H2所围成的面积，同时其效率曲线也随之平移，依然工作在高效区。由于功率随转速3次方变化，故节能效果显著。

节能量P=（H2’-H2）＊ Q2

3.液力偶合器调速的优缺点

液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内参与能量传递的工作油多少来控制输出轴和力矩，达到控制负载的转速的目的，因此，液力偶合器也可以实现负载转速无级调节。

如果采用液力偶合器调速，则电动机转轴连接到液力偶合器，而负载连接到液力偶合器，电动机仍然由电网供电，电动机仍全速运行。

经过调研，采用液力偶合器调速具有以下优缺点：

优点：

●液力耦合器价格便宜。

●操作简单，维修方便。

缺点：

●调速效率低，节能效果差。

●功率因数低。

●直接改善起动性能，起动电流达到额定电流的5——7倍。

●液力偶合器依靠调节工作腔油量大小改变输出转速，因此响应慢，可能跟不上控制的需要

●机械传动方式，运行故障率高，且需定时加液力油。

●安装时需加在电机与风机中间，则要重作电机基础，期间将造成生产停顿。

●当在运行中液力耦合器出现问题时，只能停产修理。

综合比较此两种方案，变频器调速不但能够更加节约电能，运行更加可靠，调节精度及电机功率因数更高，故障率更低，而且通过压力闭环调节，使窑内负压变化保持为最小值，保证窑内压力平衡。随着变频器的发展，在价格上也会更加具有优势。

4.实际应用

某钢厂共有三条回转窑生产线，配有3台I.D.风机（主排风机），电机功率为1100KW，转速为1493r/min。根据每个窑产量1000吨/天，电机的实际运行速度在额定转速的60%～80%之间，如果采用变频调速，不但能够大大节约电能，而且在风机挡板全开的情况下能够连续调节电机转速，使得窑内负压保持稳定。

根据工艺要求及现场实际情况，对I.D.风机（主排风机）的控制采用变频调速，选用西门子SIMOVERT MV中压变频器实现窑内负压的恒压调速。具体的配置及原理图如下：

控制原理：

变频器的起停由现场操作箱或主控制人机界面HMI控制，在启动时首先将挡板开至最大位置，然后启动变频器，风压由现场压力变送器测量后将实际的压力信号传送至西门子S7-400 PLC中，与设定的压力值进行比较，通过PID调节器输出一个4～20mA的信号做为变频器的给定信号来调节电机的转速，从而实现对窑内负压的调整，保证窑内压力恒定。

在变频器发生故障时，可以临时通过的旁路高压开关柜启动电机。之后通过调节出口挡板的开度大小来调节窑内压力。由于鼠龙式电动机对电网的冲击比较大，因此采用了星三角启动电动机。

5.SIMOVERT MV中压变频器的特点：

SIMOVERT MV中压变频器是西门子公司最新推出的三电平、全数字、矢量控制的变频器。现在在各种领域已经得到了广泛的应用，它具有以下特点：

1）节省能源，特别适于风机和水泵

2）低损耗，功率因数cosΦ>0.96

3）启动电流小，无冲击，能够实现软启动和制动

4）使用电流限幅的过载保护

5）自带有Profibus DP网，易于将传动装置连接并集成到自动化系统中

6）带有专门的调试软件Drive ES，调试简单方便

7）连接简单，通过1台断路器和1台变频变压器即可与工业电网连接

8）采用12脉冲二极管整流，可以有效地消除谐波

9）设计采用三电平电路配置，其部件只承载直流母线电压的一半

6.系统调试

1）主要调试设备及软件

2）通电前的检查：

· 电机绝缘测试

· 高压电缆绝缘测试

· 变压器检查及测试

· 变频柜检查测试

3）变频器送电

4）使用Drive ES软件设置变频器参数

5）静态调试

6）空载试验

7）带载实验

经过调试，系统运行良好，变频器启动时间设为180秒，电流限幅值设为电机额定电流的100%，启动时电机运行平稳。变频器正常运行时，电机在35Hz的频率下运行，通过对实际风压的测量由PLC不断调节变频器的转速，设备运行稳定，真正实现了恒压排风。停车时间设为180秒，停车时未发生变频器过电压故障。

7.结论

1）由于采用了变频调速，使得在正常生产时，电机的输出功率大大降低，节能效果明显。

2）系统具有软启动功能，减小了在启动鼠龙式电动机时对电网的冲击，对整个电网起了保护作用。

3）通过使用PID调节器调节电机转速来调节风压，使得窑内负压变化很小，且压力恒定，实现了恒压排风。

4）采用变频调速，风板保持全开状态，降低了磨损，且大力矩执行机构工作次数减少，故障率降低。