节能环保石灰窑设备的优劣对比及选用原则河南宏科.doc

节能环保石灰窑设备的优劣对比及选用原则在上个世纪60 年代至90 年代为石灰行业做出过重要贡献的机械化石 灰窑，因装备落后，石灰产量低、质量差，其产品与土窑的产品已经无太大的 区别，该类窑型已经被推到了淘汰的边缘，目前十二五规划中已经把装备落后 的部分窑型列为淘汰行列，石灰窑窑型及装备技术升级、更新换代的时刻已经 来临，随着我国产业技术的不断进步以及国外先进窑型的引进，近几年国内的 先进窑型不断创新，各项指标已经接近或超过国外的同类装备窑型。那么，怎 样才能辨别和选择适合自己的理想装备呢？我们通过多方了解并综合了国内外 部分先进装备在使用中情况，从先进性、经济性、实用性等多方面进行了跟踪 调查，总结了一些经验供大家参考： 1、 布料设备的选用： 传统的塔式布料器、溜槽式布料器、蜗壳式布料器、多点料管式布料 器等已列为淘汰产品，在此不做详述，仅对目前可选用的传统窑型设备及先进 型设备进行介绍。 （1） 、钟式布料器（单钟及双钟式）： 该设备布料原理是利用料槽及料钟的锥形喉管效应进行混料，利用固 定的布料装置进行定点周边下料，该设备具有结构简单、窑顶窑气密封效果好 等特点，缺点是只能固定一点布料，设备维护困难，该设备一般用于燃气窑封 闭窑气及布料使用，该设备相对于混烧燃煤石灰窑没有混料的功能，所以很少 用于燃煤窑使用。 该设备价格一般在5-10 万元左右。 （2） 、钟旋结合布料器： 该设备布料原理是利用料槽及料钟的锥形喉管效应进行预混料，利用 旋转筒体及溜槽装置进行定点周边下料，可以实现窑内圆周旋转布料，该设备 具有窑顶窑气密封效果好、可连续圆周卸料等特点，缺点是设备体积大，结构 复杂，设备维护困难，虽然可以实现圆周布料，但下料也是冲击式原理，布料 偏析较大，该设备一般用于燃气窑布料也可用于燃煤窑布料使用。 该设备价格一般在20-40 万元左右。 （3） 、冲击式旋转布料器（第一代旋转布料器）： 该设备为我国化工行业在80 年代首创，该设备可实现连续旋转布料， 利用料斗喉管效应及下部斜溜槽的弯管角度进行冲击卸料，可以实现连续或定 点卸料，因其无窑内布料装置，其功能只有简单的旋转布料或定点布料功能， 所布料在窑内只是可以形成不规则的多个料堆，而且布料时物料下降速度极快 （每批料下降速度1-5 秒），布料效果比较落后，该设备虽然有不同的外形或 结构改进，但其布料功能及原理没有提高，所以该设备目前已经逐步淘汰。该 设备有维护简单、密封材料简单等特点。 该设备价格一般在6-8 万元左右。 （4） 、旋转布料器（第二代旋转布料器）： 该设备制作技术90 年代引自日本，是比较先进的设备，它由窑顶密封 插板、受料斗、撒石溜槽和反弹板组成，可实现窑内连续旋转布料，可将石料、 燃料在窑内进行“点式、网式”均匀布料，物料通过反弹板的作用使物料分布 在窑的中部及周边，解决了窑中心通风不足和偏析的问题，该设备可自动布料 也可以手动布料，可以快速解决料面质量问题。该设备目前是国内较先进型设 备，是应该积极推广选用的产品。目前公司 等国内几家单位生产的该系列设备已经收到了用户的认可，市场认知及推广速 度极快。 该设备价格一般在6-8 万元左右。 （5） 、旋转布料器（第三代旋转布料器）： 该设备是综合了第一代旋转布料器及第二代旋转布料器的优点基础上 综合了高炉布料器原理由公司研制开发的， 该设备可以有效解决因偏烧、偏料引起的料面倾斜、局部过烧、局部偏烧等现 象，该设备窑内布料装置设计有机械手撒料布料装置，布料装置的 及 角度 可以根据物料布料的半径需求进行调节和应用，具有布料料面薄、布料均匀， 可任意定点及连续布料，该装置具有布料功能先进、设备维护简单、操作简单、 密封效果好等特点。该装置目前在同类装备中处于领先水平，产品非常热销， 该装置2010 年度被“北方炉窑协会”评为“科技创新贡献奖”特等奖。 该设备价格一般在6-8 万元左右。 2、 布风及供风设备的选用： （1） 、管式供风装置： 该装置一般采用三根管道集束使用或多管道集束使用，风道简易，无 布风装置，风量不可调，风压不可调，使用该设备窑内气流不均，容易出现窑 壁效应及窑内料柱抽芯现象，石灰生过烧率一般在15%以上，该装置使用中极 易堵塞供风管路，该设备目前市场已基本淘汰。 该设备价格一般在1-1.5 万元左右。 （2） 、塔式供风装置： 该装置一般采用三层或多层圆锥形简易的布风板组成，可以阻止部分 灰尘堵塞风道，供风可以向窑壁周边布风，但该设备风道简单，风量及风压无 法等量分布，该设备目前使用的较多，因其效果较差该设备目前市场已基本淘 汰。该设备有制作简单、安装简单的特点。 该设备价格一般在1-1.5 万元左右。 （3） 、计算机仿真风帽： 活性石灰竖窑在煅烧过程中，供风的大小和布风均匀程度，对石灰的 活性度和烧结的生熟均匀度至关重要，如供风不均匀就会出现偏烧，以至使过 烧和生烧现象发生，大大影响了活性石灰的质量。供风，风为火源，风大火大， 风均火就匀。公司设计的风帽供风方针是： “低风压、小风量、低功率、大效果”，该公司研制的计算机仿真风帽吸取了 国外的经验，结合我国原料（石灰和焦炭）的质量和块度的大小，用计算机仿 真模拟供风设计风帽，使助燃风可以科学的分层分布到所需要的窑内炉料断面 上，使窑内气流均匀火焰燃烧强度一致窑内热气流由中向边由边向中流动，气 流、气压分布科学合理。工作原理是冷却风在炉底经过配套设计的环形风座供 风通道进入集风箱，然后通过风帽布风器的筒壁出口均压、均量的进入炉膛。 风帽上部设有灰尘落口并通过中间管道排出，以防止灰尘落入风口被风吹起到 炉顶增多灰尘。该装置使窑内气流分布均匀，各部位石灰分解完全，有效提高 了生产石灰的活性度和石灰窑生产率。该公司设计的概率风帽煤耗比传统窑降 低20%电耗降低50%，普通竖窑窑顶温度通常在300-500，而新型石灰窑的窑 顶温度正常一般还不到 140左右。窑顶温度间接反应了燃料热能的利用水平， 因为窑顶的热是燃料烧出来的，窑顶温度低了煤耗自然也就低。 该设备价格一般在1.5-2 万元左右。 3、 出灰设备的选用： （1） 、厢式及钟式出灰阀： 该设备因需要人工操作出灰，不能有效控制出灰量及密封，该设备市 场已经基本淘汰。 该设备价格一般在3-4 万元左右。 （2） 、板式出灰机（推板式及刮板式）： 具有设备简单的优点，但因无法实现密封出料，出灰量无法调控，需 要停风机出灰，该设备市场已经基本淘汰。 该设备价格一般在4-5 万元左右。（3） 、对辊式出灰机（齿形辊）： 因出灰容易造成块状石灰破损，无法实现密封出料，出灰量无法调控， 需要停风机出灰，该设备市场已经基本淘汰。 该设备价格一般在5-6 万元左右。 （4） 、振动出灰机： 该设备具有卸料速度快、操作简单、可以同时进行简易一级筛分、可 以直接把物料输送至窑体外部的优点，该设备80-90 年代市场应用较多，但因 其存在噪音大、粉尘二次扬尘大、无密封功能出灰必须停风机出灰，近几年也 逐步进入淘汰阶段，如果应用于简易窑出灰，该类设备使用效果还是不错的。 该设备价格一般在3.5-5 万元左右。 （五）、螺椎出灰机： 螺椎出灰机在80-90 年代市场应用较多，该设备原用于水泥厂，经过 改进逐步应用于燃气石灰窑及部分燃煤石灰窑，但是随着在使用过程不断发现 的问题，我们发现该设备有一些无法解决的缺点大家在选择时还是应该注意的： 螺椎出灰机的传动方式是由电机拖动，经减速机、传动链条、小圆锥 齿轮等部件与塔形螺椎底面的大圆锥齿轮啮合，使塔形螺椎做回转运动，从而 使烧成的石灰转入出灰口经行星出灰机或其他出灰机将石灰排出，其设备除电 机和减速机外全部主体设备都在炉体底部的基础内部，螺椎主体外径与炉壁内 径间隙极小，螺椎出灰机在使用过程中长期出现塔形螺椎跑偏的现象，造成安 装在塔形螺椎上的托灰盘与与炉壁相碰，致使设备不能正常运行，不能正常出 灰。 4、 在运转时如发生跑偏现象经常造成的主要问题： （1） 、塔形螺椎的支撑圆锥滚轮轴断轴或弯曲变形。 （2） 、大小圆锥齿轮因设备跑偏使齿轮啮合间隙变化，大小圆锥齿轮 不能啮合传动，轻者造成齿轮传动“咬死”停车，重者造成齿轮断齿使设备停 止运转造成长时间停机停产事故。 （3）、支撑滚轮空心轴的中心衬套磨损严重。 （4） 、塔形螺椎整体发生水平位移，出现跑偏，严重时可与窑壁摩擦 刮碰使设备运转阻力加大造成停机事故。5、 造成以上问题的主要原因： 1、 设备制作技术及安装的技术问题： 螺椎出灰机的制作及安装技术要求太高，一般因现场施工条件及技术 工人的安装水平问题等原因很难达到相关技术要求，一般的石灰生产企业也不 会有非常专业的维修技术人员，螺椎出灰机在安装时及检修时需要达到如下要 求才能正常运转：（1） 、螺椎中心与石灰窑炉体中心要求同心，其偏差不大于3mm。 （2）、螺椎轨道底盘应水平，其误差不大于0.1mm.。 （3）、下环形轨道中心应与轨道底盘中心同心，其偏差不大于1mm。 （4）、下环形轨道中心与中心风管及滚轮空心轴中心应同心，其偏差 不大于1mm。 （5）、螺椎中心线与上环形轨道及大圆锥齿轮中心必须同心，其偏差 不大于1mm。 2、 设备结构的问题： （1）、设备的组成结构：螺椎出灰机的塔形螺椎的回转中心是靠十个 支撑圆锥滚轮的约束来保证的，即保证十个圆锥滚轮与上下环轨道均匀接触和 受力，圆锥滚轮轮缘内侧与上下环形轨道的外缘间隙都保持在4mm 范围，理论 上螺椎塔轮运转应该是与炉体中心运转一致，设计者的意图在于限位，然而这 种结构处理由于在卸料出灰的运行过程中由于形位公差、安装误差的存在是不 能保证原设计理念的，而且由于螺椎运转原理为螺旋体大导程强制推挤卸料， 由于受料块的推挤，其回转轴线相对理论轴线始终处于偏移推挤运转，因而只 要螺椎运转就要产生偏移，产生偏移后与其连接的空心轴等部件就与固定的滚 轮座、窑内壁等发生干涉、产生摩擦，这样零部件磨损加速就不可避免，既然 导致磨损加剧也必定要缩短相关零部件的寿命，最终迫使设备整机停产、检修， 这不仅仅增加企业的检修和备件费用，还影响到石灰窑生产操作中的陪烧调控， 而且如果事故发生频繁必将影响综合生产能力的发挥。 （2） 、设备与窑体安 装组成结构： 螺椎出灰机的整体设备是必须安装在窑底土建基础一个密封的结构中， 设备安装时必须等待螺椎出灰机整体安放在土建密封体中后才能进行窑体钢结 构安装制作，如果螺椎出灰机出现设备事故也只能在窑基础内部狭小的环境中 施工，而且维修环境极其恶劣，因其设备结构特性是无法把设备整体运出窑外 维护的，就是拆解后运出窑外也是非常困难的，“一次安装，终身服役”这是 螺椎出灰机的致命缺点。 （3） 、设备的出灰结构与原理： 螺椎出灰机是运用大螺距单项旋转挤压原理强制排灰的，因其设计为 只能向一个方向旋转，而且只有一个出灰口而且出灰口较小极易造成料面严重 倾斜，运转中如果出现瘤块堵塞出灰口就会出现下料慢或不下料，料口出现结 瘤堵塞也无法处理最终造成长时间停机检查。处理料口堵塞事故是很困难的， 有的需要把窑内炉料排空从下部人孔进入进行人工清理。 所以，螺椎出灰机用于燃气窑还是可以的，因为燃气窑是料柱阶段性 下料，料面下降越平稳越好，该设备具有这个特点，螺椎出灰机用于燃煤窑应 该是一个误区，因为燃煤窑料柱料面需要随时调整，随时调整炉况、处理结瘤 等，螺椎出灰机是没有上述功能的，燃煤窑如果是生产碳酸钙用灰的窑型可以 考虑用螺椎出灰机，因为其生产的石灰在窑内停留时间过长，石灰偏老，如果 想快进快出生产高活性度石灰该设备是不可选用的，选用螺椎出灰机的窑型生 产系数一直徘徊在0.7 以下就是这个原因。 该设备价格一般在25-35 万元左右。 （6） 、圆盘出灰机： 圆盘岀灰机是新型节能环保石灰竖窑中主要设备之一，在石灰生产中， 岀灰的过程对成品灰的质量和产量至关重要。公司结合国内石灰窑的生产状况，引进国外技术开发研制的JQYPCHJ-A 及BC 型系列圆盘岀灰机岀灰时炉内料柱均匀下降，料面不偏斜，并且在岀灰过程中 不破损块状石灰，能高质量的、准确的全自动化进行生产。经过全国百座炉窑 长期使用，性能稳定，运转良好，受到用户一致好评，该产品主要由电动机， 减速器，传动轴，转盘，椎体、刮刀等件组成。 该设备工作原理是：电动机得电后通过减速器减速带动传动轴转动， 传动轴通过小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮装有接灰圆盘，圆盘将转动（根据 工艺需要圆盘机正向、反向旋转交替进行），圆盘上部装有可升降立式刮刀， 刮刀通过刮刀支座与锥形斗固定。从锥形斗上部下部的成品石灰落在转动的圆 盘上后，在刮刀的作用下向四周散落而落到排灰筒中，排灰筒中的成品石灰通 过溜管流入两段密封岀灰机，在两段挡板的作用下，将成品石灰排出炉外，并 落在成品传送带上。该设备实现了无压力出料、自由落体出灰，设备所用功率 极小。 圆盘出灰机的特点是吸取了螺椎出灰机的出灰特点加以改进而成的， 综合了圆盘出灰机体积轻、操作灵活的特点及螺椎出灰机出料稳定、排料量大 的特点，改进后圆盘出灰机的重量只有传统螺椎出灰机