悬浮预热闪速焙烧装置的技术改造

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1、文章编号：1009—9441(2014)02—0028—03悬浮预热闪速焙烧装置的技术改造口口王引江(陕西省建筑材料工业设计研究院，陕西西安710032)摘要：对某闪速焙烧实验厂悬浮预热闪速焙烧系统存在的问题进行了分析，对系统的各参数进行了验算，并根据验算结果提出了相应的技改方案，技改后系统运行情况良好。关键词：闪速焙烧装置；悬浮预热；参数验算；技术改造中图分类号：TQ172．6文献标识码：B引言管道悬浮换热、旋风分离及炉内分解这3个过程的组合简称悬浮预分解，是现代新型干法水泥生产的核心技术。由于炉内发生的主要反应是CaCO，分解为CaO和CO：，故习

2、惯将反应炉称为分解炉，悬浮预分解也因此而得名，实质上应该是管道悬浮换热、旋风分离及炉内快速反应的组合，所以，称其为“悬浮预热闪速焙烧装置”更为贴切。河南省灵宝金源科技开发中心闪速焙烧实验厂以金尾矿为原料，利用悬浮预热闪速焙烧装置，采用一氧化碳还原技术提取金尾矿中的铁。该厂悬浮预热闪速焙烧装置建成于2010年5月，系统经过1年多时间的调试仍不能正常生产。应企业之邀，我院承接了悬浮预热闪速焙烧装置的技术改造设计任务，现就技改方案谈一些体会。1原设计概况该实验厂的金尾矿为粉状料，细度在75斗m左右，湿度较大。原设计工艺流程如图1所示，具体为：尾矿进厂后储存于

3、堆棚内，经喂料系统进入回转式烘干机烘干，出烘干机的干尾矿粉储存于钢板库内待用。悬浮预热闪速焙烧装置采用四级旋风预热器带喷腾式还原炉，煤气热风炉提供热源及还原气氛，出一级筒的废气经3一少800mm旋风除尘器处理后经高温风机，一部分循环使用，另一部分送至烘干车间。钢板库内的尾矿粉经喂料提升设备，从一级旋风筒的进风管进入悬浮预热闪速焙烧装置，经三级预热后进人喷腾式还原炉，在炉内发生化学反应：3Fe203+CO_2Fe304+C02，生成的Fe304被废气带入四级筒，从四级筒排出后经冷却机冷却，再由输送设备送人选矿车间。悬浮预热闪速焙烧装置中各设备的基本工作参

4、数见表1。系统设计处理能力为150t／d，按年运转率300d计算，全年处理能力为4．5万t。图1改造前工艺流程图表1设备基本工作参数旋风筒还原炉设备名称C1c2c3’c4炉截面炉缩口有效内径4’／mm15001600l70019001500670出口风温／℃350450550700800_{卜呻卜{}r呻卜‘{}_{卜—}H．卜_{．卜■卜{卜呻卜呻}r_壬卜{}_{卜呻卜{}_呻卜呻卜呻卜{卜呻卜_÷}_呻卜呻卜_鲁卜呻卜呻卜呻卜{卜_圣卜{卜_{卜斗卜呻卜一壬}_{卜寸卜{}__圣卜斗}_{卜寸}_呻卜*detectionmethod料检测、工程检

5、测、室内空气质量检测工作。作者简介：王洪霞(1968一)，女，天津市人，工程师，2012年1月毕业于天津城市建设学院土木工程专业，现从事建筑材收稿日期：2014—02—18(编辑盛晋生)·28·Research&ApplicationofBuildingMaterials2存在的问题及原因分析预热还原系统原采用3一函800inln旋风除尘器除尘，由于其收尘效率较低，仅为80％，致使废气中20％的细尘进入高温风机，经高温风机后部分返回系统，容易引起系统热源炉膛集尘堵塞、还原炉进风管粘壁堵塞等故障，长时间运转还会造成高温风机叶轮的严重磨损。另外，3一咖80

6、0mln旋风除尘器的正常处理风量为17820m3／h，系统风量大于该风量值，运行阻力按2次方倍数增加。这从另一个角度说明3一咖800mill旋风除尘器规格偏小，致使整个系统通风阻力增大，风量达不到要求，风量小导致预热器截面风速、还原炉截面风速、还原炉缩口风速均偏小，物料所受的悬浮力偏弱，最终易导致预热器及还原炉塌料。由表l可以看出，各级旋风筒几何尺寸的设计较合理，但由于尾矿粉受热后黏度增大，所以在各级旋风筒的锥体内会形成“料拱”、产生棚料而堵塞，这是旋风筒锥体堵塞的主要原因。该系统中的设备均属于小型设备，风管直径较小，所以在风管内使用撒料器是不合理的，

7、它会使粉料进入风管时由于水平段过长而形成堆料，最后导致上一级旋风筒的下料管堵塞。另外，各级旋风筒内的物料温度均高于200℃，高温尾矿粉经过普通锁风刚性叶轮时，会使该设备由于温度升高引起机械公差配合变化而抱死，甚至烧坏电机，这是出现下料管堵塞及锁风刚性叶轮抱死的原因。在还原炉内安装撒料器也是不合理的，易导致三级旋风筒的下料管堵塞，同时破坏了还原炉内的流场。3悬浮预热闪速焙烧装置参数的分析验算3．1各级旋风筒的通风能力根据表1中的数据，截面风速取3—5m／s，计算各级旋风筒的通风能力，结果见表2。表2各级旋风筒的通风能力旋风筒ClC2C3C4平均风温／oC

8、400500625750最小风量／(m3／h)190852l714245133062l最大风量