新型干法水泥生产线调试及生产控制.docx

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新型干法水泥生产线调试及生产控制

新型干法水泥生产线调试及生产控制

1.   调试工作的基本概念

   调试工作是研究设计工作的延续，是由工程建设,设备安装阶段过渡到生产阶段不可或缺的过程，是自无负荷联动试运转合格并验收之后开始至生产性能保证考核完成之间的工作和行为。

作为整个工程项目建设的最终环节,调试阶段需解决前期各工序的遗留问题，完成对员工的技术、安全培训，解决遇到的各种技术难题等。

这在客观上要求调试人员具备一定的理论基础和相当的实践经验，准确理解设计思想，并在调试过程中加以贯彻实施，以确保完整体现工程设计意图，达到预期的效果.同时需要各工种之间的良好配合以及上下道工序之间很好的衔接，需要调试组织者积极营造参与各方间的良好合作关系及和谐的氛围，以充分调动现场各方力量，准确有效地解决所暴露问题,尽快达标达产。

因而，调试工作是一项系统性技术性均较强的工作。

2.调试工作的前期准备

2.1相关技术资料的收集和准备

   即便是同一家设计院设计的同规模生产线，因业主要求，原燃料品质状况，气候状况，甚至工程地质状况等不同，其装备配备也会有所区别。

为在有限的时间内很好地掌握设备状况，相关技术资料的收集、整理、归类工作显得尤为重要，特别是设备到场后的开箱资料、操作维护说明书、安装指导书等较为散乱的资料的收集归档工作常被不同程度地忽视，结果在调试试生产中遇到问题需要查阅时无法及时提供出来。

因此我们认为建立一个较为完善的档案资料室是很重要的基础工作。

2.2生产调试期间组织架构与人力资源安排

  一个项目的建成投产需要设计院、土建施工单位、安装公司、许许多多设备厂家以及地方政府等的参与。

如何有效整合各方面力量，高效利用各方面的资源优势是调试工作能否顺利进行的关键，我们认为建立一个高效的协调指挥系统至关重要。

其职能有：

 1）根据具体情况指导制定合理的进度计划并负责指导监督实施，以及完成情况检查总结,确保调试工作有序进行。

2）负责召集调试协调例会及临时专题会议,解决调试工作中所遇见的具体问题.

  3）负责整个调试过程中人力物力资源的合理调配.明确各自的职责，建立管理网络，制定各种规章制度。

  4）结合实际情况组织编写《调试试车方案》、《调试试车技术方案》、《设备润滑制度》、《安全操作规程》以及各岗位的《作业指导书》、《设备运行记录表》等,使调试工作的实施有可靠的技术依据.

   实践证明将所有参与各方力量进行有效整合,建立健全以下调试协调指挥系统是很必要的:

调试领导小组

生产实施组

质量控制组

机电保全组

后勤保障组

安全保卫组

物资采供组

2.3调试试生产物资准备

   调试过程中所发生的各种物资消耗均需由各职能部门提出交物资采供组具体落实.通常一条生产线初次点火试生产所需物资如下（以2500t/d规模为例）:

1）石灰石预均化堆场储存合格料18000吨（60%储量）以上.

2）粘土,砂岩,粉煤灰等硅铝质原料储备量满足3天以上用量,铁粉满足10天以上用量.

3）原煤储备量1500吨以上.

4）无热风炉的生产线应当预先摊晒原煤600吨（供无热源情况下开煤磨）,摊晒粘土约300吨（供无热源情况下生料磨低负荷试车用）.

5）轻质柴油约50吨（如窑燃用无烟煤需增加）.

6）棉纱400公斤,铁丝,点火棒等工具供点火用.

7）常用劳保防护用品及耐火石棉服,防护面罩等现场安全防护用品必须齐全可靠（包括石棉干粉灭火器、消防水车等）。

8）常用设备备件,以及时处理调试过程中出现的小故障.

9）常用生产维护用工具及通讯工具.如扳手、手锤、电工三大件、转速表、手提红外线测温仪、振动测定仪、电流表、电压表、清洗材料、油枪、润滑材料、对讲机等。

2.4进厂原燃材料质量检测内容及频度

   质量控制工作必须从源头开始抓起,对于进厂的原燃材料应当按下表所列进行质量检测,确保达到设计规范要求.为系统调试工作的顺利进行打下良好的基础.此外在调试进行过程中化验室还应当根据生产需要,完成生产控制所需的补充检测工作（包括生料,熟料,系统不正常时堵料、结皮、结圈、结球样的分析等）.

（表3）原燃材料质量检测内容及频度

物料名称

取样地点

取样频次

检测频次

控制项目

石灰石

破碎机出口

2小时1次

每班平均样1次

CaCO3滴定,MgO

粒度

配料站石灰石配料称

4小时1次

每班平均样1次

全分析

砂岩（粘土）

破碎机出口

2小时1次

4小时1次

全分析,水份

配料站砂岩配料称皮带

4小时1次

每班平均样1次

全分析

铁粉

卸车处

每车1次

每批1次

全分析

石膏

堆场或车皮

每批1次

每批1次

水分、SO3/全分析

粉煤灰

粉煤灰库下

2小时1次

每天平均样1次

全分析

原煤

进煤车船

每车船1次

每样1次

工业分析,发热量,全硫

2.5原燃材料中有害成份的控制

（1）碱（Na2O+K2O）含量控制

    生料中碱（Na2O+K2O）含量过高时,易形成碱富集,进而形成氯化碱（RCL）和硫酸碱（R2SO4）等化合物在预热器内的粘附富集造成预热器堵料。

各种碱化合物的熔点见表二。

同时碱（Na2O+K2O）含量过高会影响窑的热工制度,料发粘,烧结范围变窄,易结圈,窑内飞砂大,窑皮结构疏松,耐火砖寿命较短。

碱含量＞1.7%时熟料中游离氧化钙含量大幅增加,安定性不良,水泥需水量增加,急凝,抗折强度下降并出现1天、3天抗压强度略有升高而7天、28天抗压强度明显下降的现象。

其原因是在熟料生成过程中，Na2O和K2O可取代CaO参与反应，C2S难以再吸收CaO而形成C3S，从而造成熟料中游离氧化钙含量增加。

其对f-CaO的影响见表三。

通常控制要求生料中碱（Na2O+K2O）含量＜1.0%,熟料中＜1.5%.

（表4）各种碱化合物的熔点

化合物

KOH

KCL

K2CO3

K2SO4

NaOH

NaCl

Na2CO3

Na2SO4

熔点（℃）

361

768

894

1074

319

801

850

884

（表5）熟料中K2O对f-CaO的影响

K2O含量（%）

0

1.62

1.78

2.58

f-CaO（%）

0.41

0.70

1.50

7.50

（2）硫（SO32-）含量的控制

  系统中存在较高的硫（SO32-）含量将会产生循环富集,进而引起窑内结圈,预热器结皮堵塞等故障.如果硫碱比较为合适则会反应生成R2SO4,其挥发性较差,大部分被固化在熟料中带出窑外.硫碱比计算方法及通常控制要求:

类别

名称

计算方法

控制值

KHD或Polysius

硫碱比

S/R=SO3/（0.85K2O+1.29Na2O-1.13Cl-）

0.7～1.0

F.L.Smidth

过剩硫

△SO3=[SO3-（0.85K2O+1.29Na2O/2）]/SO3

＜30%

中国（China）

硫碱比

S/R=SO3/（0.85K2O+1.29Na2O）

0.6～1.0

根据经验通常用硫碱比来控制。

熟料中过剩硫＜300g/kg.cl

（3）氯（Cl-）含量的控制

在烧成系统中氯（Cl-）主要以CaCl或氯化碱的形式存在.熔点较低且具有较强的挥发性.系统中存在较高的氯（Cl-）含量将会产生循环富集,进而引起预热器结皮堵塞等故障,因而对原燃料中的氯（Cl-）严格控制.通常控制在＜0.015%范围内.

 （4）MgO含量的控制

  熟料中存在适量MgO（≤2%）可降低熟料液相粘度和表面张力,并增加离子迁移率，增加液相量,有利于煅烧且可改善水泥的色泽；有利于C2S和f-CaO在较高的温度下的溶解，并促使C3S加速形成。

同时在生产中会造成窑内结长厚窑皮、结圈、结大球等。

通常控制熟料中MgO＜5%。

 （5）f-SiO2燧石含量的控制

是石灰质原料中的有害成份,常以α-石英为主.结构质密,坚硬耐磨且化学活性极低,不利粉磨和煅烧，一般控制＜4%；生产中应当实验测试，根据其f-SiO2结构的不同适当放宽。

3.调试工作的基本内容

3.1员工安全教育及技术培训

   对于参与调试试生产的所有岗位工、巡检工、操作员及其他工程技术人员必须参加安全规程的学习,加强安全意识.对新的生产系统尚未了解和掌握的情况下应当对其操作和行为规范进行充分教育,防患于未然.在开展调试工作前应当请既有理论知识又有丰富实践经验的调试专家、工程师通过各种方式对参与调试的生产管理人员、技术人员等进行理论技术培训,使其了解和掌握系统所涉及的技术原理、操作方法等;对生产岗位人员分岗位进行专门技术培训,组织其进行岗位操作规程的学习,以尽快适应新的工作环境和工作内容.特别是对于已具有其他工艺系统操作经验的人员必须尽快摆脱老的操控习惯,重新学习和熟悉新的系统,掌握其性能特点和操作要点,适应新的要求.实践培训方面可安排接受过理论培训的人员到已投产的相同生产工艺的企业实习,直接接受生产实践的锻炼,使其尽快具备驾驭生产的技能.同时也可让其部分参与安装、试车、调试等工作,为今后工作打下良好基础.

3.2单机试车及空负荷联动试车验收及善后

  在一个项目建设过程中单机试车及空负荷联动试车是很关键的一个环节,这阶段工作完成的质量好坏将对下一步带负荷调试产生重大影响.其主要的目的是进行设备投入使用前的”跑合”,考核前期设备安装是否达到设计要求,设备是否能够满足今后带负荷调试试生产工作的需要，暴露和解决存在的问题；空负荷联动试车主要目的是检查考核自动化程序控制系统是否达到设计要求,是否能够满足生产需要并在工艺专业的参与下对所暴露的问题进行完善.这一阶段的工作以安装公司为主进行.单机试车、空负荷联动试车及负荷联动试车应当根据具体情况编制试车方案及试车技术方案作为指导性文件，确保试车工作在有序状态下有效地进行。

调试工作开始之前必需对前期单机试车及空负荷联动试车的详细记录进行分析研究,有针对性地处理所存在的问题.充分的成功的联动试车是确保调试试生产顺利进行的重要前提和保证.

3.3计量设备的标定校验及数据处理

  新型干法水泥生产客观上要求风、料、煤、窑速稳定,在此基础上才能确保生产稳定,确保优质、高产、低消耗.而要实现料稳、煤稳（成份稳定及给料稳定）,计量设备的正常完好使用至关重要.通常需标定校验的计量设备有生料配料皮带称、均化库下标准仓荷重传感器及生料入窑计量设备、原煤仓及煤粉仓荷重传感器、喂煤称等,此外各个库和仓的料位计对生产管理也很重要.标定校验应当在设备供货商售后服务人员、设计院调试工程师、安装公司人员及业主方技术人员共同参与下进行.标定工作应注意以下事宜:

（1）合理确定标定量并确定必要的人力和标定工具.

（2）标定用计量工具要比被标定计量设备的计量精度高出1～2级.

 （3）标定过程中应当对来料进行必要的稳定和控制,流量控制在额定量的30%～70%.

 （4）截取物料应当在料流稳定时进行,截取时间要适当选择,在确保达到标定效果的前提下尽可能少些运输量.

 （5）标定的次数取决于具体情况和计量设备的调节使用性能,标定计量误差应当在设备保证范围内且重复出现两次以上.

计量误差:

K=（终了累计量显示值-起始累计量显示值）/实际物料量-1

3.4生料及煤粉的质量控制及生产系统操作

3.4.1生料及煤粉质量控制

   合格的生料及煤粉是系统调试成功及生产正常进行的前提和保证.生料制备主要控制生料化学成分及细度、水份；煤粉制备需根据原煤灰份、挥发份情况控制相适应的细度、水份。

实际生产中除考虑熟料烧成