D型石灰窑窑体密封的难点解析与控制

【摘要】近年来，利用冶金工厂高炉、焦炉、转炉煤气等燃料焙烧冶金石灰得到广泛的使用，随着环保、节能要求的提高和技术发展，以及各用户对石灰产品质量要求提高，越来越多的企业选用双膛窑，双膛竖窑是国际上比较先进的一种窑型，热耗低，石灰质量好，产量高。双D窑是双膛竖窑中的一种，但是如何在新型经济形势下能够有效地增加产能，将产能合理运用到生产当中是设备研发的重要考虑因素。本文着重介绍双D型石灰窑的窑体密封技术，特别是位于喷嘴端部、分流槽、卸灰阀等部位的密封。

【关键词】D型双膛石灰窑；密封特点；喷嘴端部密封；改良工艺

1.引言

随着石灰窑技术的发展，我国石灰窑产业在持续发展。经过持续改良，我国石灰窑技术体系已逐步建立。目前，我国石灰窑主要以套筒窑和回转窑为主，其冶炼质量好。然而，我国经济正在经历重大的深度改革，这对于不以套筒窑、回转窑为主的石灰工业等一些原材料生产能力提出了更高的要求。须知道，D型双膛石灰竖窑，冶炼工艺先进，产品质量优良，但整体耐久能力不足，如何在产能可以得到保障的前提下，提升窑整体的耐久性，局部衔接构件的密封性成为当下D型窑亟待解决的重要技术难题。

2.D型双膛石灰窑构造特征

2.1 D型双膛石灰窑窑体密封技术概述

按照现行的工艺，双膛石灰窑的制造状态是不完全密封的。因差压影响，D型双膛石灰窑密封的要求高。按照内部结构，其组成部分为由窑壳及耐火内衬、上料系统、装料系统、卸料系统、燃烧系统和电气控制系统等组成。如何确保系统密封，保证送风量，将是石灰冶炼质量的关键所在。D型石灰窑是一种可交互煅烧、蓄热的断面为D形的双筒竖式石灰窑，他的工作原理是物料和燃烧气体在煅烧区内并行流动的，并蓄能、预热燃烧空气，以其先进的工艺、良好的产品质量及节能等特点从意大利引入我国钢铁等行业。两个窑体交替轮换，对石灰矿石进行锻炼，每隔特定时间段将交换一次。在此过程中，矿石分别输送至两个窑体内，且通过喷嘴均匀地分布在窑断面，将确保矿石的充分燃烧。

经设计，助燃空气将通过罗茨风机系统上部输送，然后与燃料充分接触，最后煅烧火焰通过煅烧区与矿石并行，促使矿石充分地煅烧，而煅烧气将从底部连接通道通过另一个窑体向顶部排出至除尘系统。接着，将石灰石在高温煅烧成石灰，然后与冷空气相互交换，确保石灰与冷空气充分接触，达到完全冷却的目的。须知道，就其特征而言，D型双膛石灰窑为密封正压，内压设定为40kPa-45kPa。它是通过PLC电气系统加以控制，以精准的计量程式，监控输送量的均衡。

2.2 D型双膛石灰窑构件密封重难点

目前，D型双膛石灰窑构件是密封与否的关键所在。喷嘴端部、分流槽、卸灰阀局部密封工艺是关键控制的环节。首先，喷嘴端部是在预热区。因系统连接处多，彼此紧密连接。其密封与否在于金属软管与阀门连接位置、喷嘴衔接处等。然后，分流槽位于窑体冷却区的下部。它起到借助于机械作用，将煅烧石灰推至卸灰阀门。因受到进料冲击力的影响，它将降低密封箱的密封性。为此，因密封箱工作空间小，对于强化施工控制，实现连接部件的焊接的要求高。最后，卸灰阀是窑体底部的关键设备。在煅烧矿石的过程中，它是关闭状态的。而在出料阶段，它是打开状态的。为此，针对不同状态的切换，对于系统驱动的封盖，配合出料口测的硅胶垫加以密封。因系统温差变化大，且不间断换向，传动轴的磨损程度高。在更换传动轴时，须拆卸封盖。经重新安装，封盖的位置变化，将难以达到密封要求。

3.生产实践经验与密封效果提升方案建议

膛型石灰窑的密封对于正压的要求高。首先，在喷嘴的端部，因是经过金属软管与喷嘴连接，确保涂胶均匀量，对于增强喷枪密封效能是必要的。定期维护，更换胶管，以增强衔接位的密封效果。与此同时，增加耐高温橡胶密封垫的内周长，确保其大于法兰内径，且不留缝隙，压实以保证完全密封。因喷枪护板的精度要求高，除安装定位螺丝外，增加高密度耐高温密封涂层，逐一地压实，以保证螺栓的密封效果。

然后，针对分流槽部分，为增强焊接效果，强化对数控技术的控制，确保系统内部的成分变量在特定范围内，为此，对于检测子程序的设计是至关重要的。它将影响到系统变量控制的质量，尝试用逐点积分法计算焊接电流量，从而在系统运行后，对焊接工序设置零点，在启动程序，判断焊接是否开始。与此同时，字程序将记录电流量，以确保焊接的电流量，保证焊接的质量。

此外，因双膛窑下料部分的尺寸要求高，对于焊接收缩量和切割余量要求高。其切割形式将因坡口加工情况而定。不仅如此，为调整焊接间隙和角度，考虑增加升降机构，以促使工件在低位焊接，确保工装在最低位，以便于员工直立焊接。

最后，就卸压阀门而言，其封盖与主传动轴是用三个连接螺丝安装固定的。为此，封盖与主轴，轴两侧均是安装在轴上，先开启液压站，再关闭卸压阀门，在确定最佳密封位置，将其中一个固定在主轴位置的部分焊接。此外，对于封盖端面，封盖端面的宽度须小于硅胶垫上端面宽度，在确保阀门关闭的同时，须保证封盖与硅胶垫接触端内有足够的压力，将其加以密封。如原封盖端面宽度大，将难以达到密封的效果，能在封盖端面中心焊接薄键，确保其密封性能达标。此外，尝试在主传动轴位置增加高密度高韧度耐温的橡胶，将有效地延长其使用周期，确保材料的内在质量。

4 结论

基于现有的技术，D型石灰窑的技术难度较高，对于工艺过程的控制将是至关重要的。在实现自动化控制的同时，运用PLC技术，强化窑体密封性能的控制，确保窑体的内部质量。本文将针对D型石灰窑体，结合PLC技术，确保精确度，最优化地降低能耗，且逐一地对点焊接，对生产技术加以改进，确保单位能耗在标准控制的范围内，为公司创造经济效益，以达到环保政策的要求。与此同时，它为若干问题提出相关的政策建议，以促进石灰窑体技术水平的提升。

参考文献

[1]吴晓蜂，郑锡才.PLC 在活性石灰竖窑控制系统中的应用[J].冶金自动化，2007（3）：31-34.

[2]常金龙.竖炉石灰窑数值模拟研究[J].内蒙古科技大学，2007（5）：31-33.

作者简介

吉小军，男（1979-10），汉族，上海市，宝钢工程技术集团有限公司设计师，研究方向：冶金设备.

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