D型石灰窯窯體密封的難點(diǎn)解析與控制

【摘要】近年來(lái)，利用冶金工廠高爐、焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐煤氣等燃料焙燒冶金石灰得到廣泛的使用，隨著環(huán)保、節(jié)能要求的提高和技術(shù)發(fā)展，以及各用戶對(duì)石灰產(chǎn)品質(zhì)量要求提高，越來(lái)越多的企業(yè)選用雙膛窯，雙膛豎窯是國(guó)際上比較先進(jìn)的一種窯型，熱耗低，石灰質(zhì)量好，產(chǎn)量高。雙D窯是雙膛豎窯中的一種，但是如何在新型經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下能夠有效地增加產(chǎn)能，將產(chǎn)能合理運(yùn)用到生產(chǎn)當(dāng)中是設(shè)備研發(fā)的重要考慮因素。本文著重介紹雙D型石灰窯的窯體密封技術(shù)，特別是位于噴嘴端部、分流槽、卸灰閥等部位的密封。

【關(guān)鍵詞】D型雙膛石灰窯；密封特點(diǎn)；噴嘴端部密封；改良工藝

1.引言

隨著石灰窯技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)石灰窯產(chǎn)業(yè)在持續(xù)發(fā)展。經(jīng)過(guò)持續(xù)改良，我國(guó)石灰窯技術(shù)體系已逐步建立。目前，我國(guó)石灰窯主要以套筒窯和回轉(zhuǎn)窯為主，其冶煉質(zhì)量好。然而，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在經(jīng)歷重大的深度改革，這對(duì)于不以套筒窯、回轉(zhuǎn)窯為主的石灰工業(yè)等一些原材料生產(chǎn)能力提出了更高的要求。須知道，D型雙膛石灰豎窯，冶煉工藝先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良，但整體耐久能力不足，如何在產(chǎn)能可以得到保障的前提下，提升窯整體的耐久性，局部銜接構(gòu)件的密封性成為當(dāng)下D型窯亟待解決的重要技術(shù)難題。

2.D型雙膛石灰窯構(gòu)造特征

2.1 D型雙膛石灰窯窯體密封技術(shù)概述

按照現(xiàn)行的工藝，雙膛石灰窯的制造狀態(tài)是不完全密封的。因差壓影響，D型雙膛石灰窯密封的要求高。按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其組成部分為由窯殼及耐火內(nèi)襯、上料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。如何確保系統(tǒng)密封，保證送風(fēng)量，將是石灰冶煉質(zhì)量的關(guān)鍵所在。D型石灰窯是一種可交互煅燒、蓄熱的斷面為D形的雙筒豎式石灰窯，他的工作原理是物料和燃燒氣體在煅燒區(qū)內(nèi)并行流動(dòng)的，并蓄能、預(yù)熱燃燒空氣，以其先進(jìn)的工藝、良好的產(chǎn)品質(zhì)量及節(jié)能等特點(diǎn)從意大利引入我國(guó)鋼鐵等行業(yè)。兩個(gè)窯體交替輪換，對(duì)石灰礦石進(jìn)行鍛煉，每隔特定時(shí)間段將交換一次。在此過(guò)程中，礦石分別輸送至兩個(gè)窯體內(nèi)，且通過(guò)噴嘴均勻地分布在窯斷面，將確保礦石的充分燃燒。

經(jīng)設(shè)計(jì)，助燃空氣將通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)系統(tǒng)上部輸送，然后與燃料充分接觸，最后煅燒火焰通過(guò)煅燒區(qū)與礦石并行，促使礦石充分地煅燒，而煅燒氣將從底部連接通道通過(guò)另一個(gè)窯體向頂部排出至除塵系統(tǒng)。接著，將石灰石在高溫煅燒成石灰，然后與冷空氣相互交換，確保石灰與冷空氣充分接觸，達(dá)到完全冷卻的目的。須知道，就其特征而言，D型雙膛石灰窯為密封正壓，內(nèi)壓設(shè)定為40kPa-45kPa。它是通過(guò)PLC電氣系統(tǒng)加以控制，以精準(zhǔn)的計(jì)量程式，監(jiān)控輸送量的均衡。

2.2 D型雙膛石灰窯構(gòu)件密封重難點(diǎn)

目前，D型雙膛石灰窯構(gòu)件是密封與否的關(guān)鍵所在。噴嘴端部、分流槽、卸灰閥局部密封工藝是關(guān)鍵控制的環(huán)節(jié)。首先，噴嘴端部是在預(yù)熱區(qū)。因系統(tǒng)連接處多，彼此緊密連接。其密封與否在于金屬軟管與閥門連接位置、噴嘴銜接處等。然后，分流槽位于窯體冷卻區(qū)的下部。它起到借助于機(jī)械作用，將煅燒石灰推至卸灰閥門。因受到進(jìn)料沖擊力的影響，它將降低密封箱的密封性。為此，因密封箱工作空間小，對(duì)于強(qiáng)化施工控制，實(shí)現(xiàn)連接部件的焊接的要求高。最后，卸灰閥是窯體底部的關(guān)鍵設(shè)備。在煅燒礦石的過(guò)程中，它是關(guān)閉狀態(tài)的。而在出料階段，它是打開(kāi)狀態(tài)的。為此，針對(duì)不同狀態(tài)的切換，對(duì)于系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的封蓋，配合出料口測(cè)的硅膠墊加以密封。因系統(tǒng)溫差變化大，且不間斷換向，傳動(dòng)軸的磨損程度高。在更換傳動(dòng)軸時(shí)，須拆卸封蓋。經(jīng)重新安裝，封蓋的位置變化，將難以達(dá)到密封要求。

3.生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與密封效果提升方案建議

膛型石灰窯的密封對(duì)于正壓的要求高。首先，在噴嘴的端部，因是經(jīng)過(guò)金屬軟管與噴嘴連接，確保涂膠均勻量，對(duì)于增強(qiáng)噴槍密封效能是必要的。定期維護(hù)，更換膠管，以增強(qiáng)銜接位的密封效果。與此同時(shí)，增加耐高溫橡膠密封墊的內(nèi)周長(zhǎng)，確保其大于法蘭內(nèi)徑，且不留縫隙，壓實(shí)以保證完全密封。因噴槍護(hù)板的精度要求高，除安裝定位螺絲外，增加高密度耐高溫密封涂層，逐一地壓實(shí)，以保證螺栓的密封效果。

然后，針對(duì)分流槽部分，為增強(qiáng)焊接效果，強(qiáng)化對(duì)數(shù)控技術(shù)的控制，確保系統(tǒng)內(nèi)部的成分變量在特定范圍內(nèi)，為此，對(duì)于檢測(cè)子程序的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。它將影響到系統(tǒng)變量控制的質(zhì)量，嘗試用逐點(diǎn)積分法計(jì)算焊接電流量，從而在系統(tǒng)運(yùn)行后，對(duì)焊接工序設(shè)置零點(diǎn)，在啟動(dòng)程序，判斷焊接是否開(kāi)始。與此同時(shí)，字程序?qū)⒂涗涬娏髁?，以確保焊接的電流量，保證焊接的質(zhì)量。

此外，因雙膛窯下料部分的尺寸要求高，對(duì)于焊接收縮量和切割余量要求高。其切割形式將因坡口加工情況而定。不僅如此，為調(diào)整焊接間隙和角度，考慮增加升降機(jī)構(gòu)，以促使工件在低位焊接，確保工裝在最低位，以便于員工直立焊接。

最后，就卸壓閥門而言，其封蓋與主傳動(dòng)軸是用三個(gè)連接螺絲安裝固定的。為此，封蓋與主軸，軸兩側(cè)均是安裝在軸上，先開(kāi)啟液壓站，再關(guān)閉卸壓閥門，在確定最佳密封位置，將其中一個(gè)固定在主軸位置的部分焊接。此外，對(duì)于封蓋端面，封蓋端面的寬度須小于硅膠墊上端面寬度，在確保閥門關(guān)閉的同時(shí)，須保證封蓋與硅膠墊接觸端內(nèi)有足夠的壓力，將其加以密封。如原封蓋端面寬度大，將難以達(dá)到密封的效果，能在封蓋端面中心焊接薄鍵，確保其密封性能達(dá)標(biāo)。此外，嘗試在主傳動(dòng)軸位置增加高密度高韌度耐溫的橡膠，將有效地延長(zhǎng)其使用周期，確保材料的內(nèi)在質(zhì)量。

4 結(jié)論

基于現(xiàn)有的技術(shù)，D型石灰窯的技術(shù)難度較高，對(duì)于工藝過(guò)程的控制將是至關(guān)重要的。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的同時(shí)，運(yùn)用PLC技術(shù)，強(qiáng)化窯體密封性能的控制，確保窯體的內(nèi)部質(zhì)量。本文將針對(duì)D型石灰窯體，結(jié)合PLC技術(shù)，確保精確度，最優(yōu)化地降低能耗，且逐一地對(duì)點(diǎn)焊接，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)加以改進(jìn)，確保單位能耗在標(biāo)準(zhǔn)控制的范圍內(nèi)，為公司創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，以達(dá)到環(huán)保政策的要求。與此同時(shí)，它為若干問(wèn)題提出相關(guān)的政策建議，以促進(jìn)石灰窯體技術(shù)水平的提升。

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作者簡(jiǎn)介

吉小軍，男（1979-10），漢族，上海市，寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)師，研究方向：冶金設(shè)備.