三次風閥門的改造
在新型干法水泥生產線上,窯和分解爐用風量的分配是通過設計窯尾縮口尺寸和三次風管高溫調節閥開度控制來實現的。煙室尺寸隨設計的完成已基本固定,高溫閥開度的調節是窯正常生產時分配窯、爐用風量的主要手段,但我公司日產5000t/d熟料生產線自投產以來三次閥門經常燒壞,直接影響窯系統工況的正常與穩定,并影響熟料產質量。2010年我廠對三次風閥作了部分改造,使用效果較好。
1、存在的問題
原來使用的高溫閥是閘板閥,其常見故障有:一是閥板變形卡死。閥板與下殼體滑槽座間隙過小,易積飛砂料,以及閥板受高溫后局部變形易于卡死于滑槽座內。二是澆注料剝落磨損、閥板斷裂損壞。由于三次風管的直徑3200mm,閥板較大,正常生產時閥板開度一般為30%左右,較小的開度致使閥板較大面積迎風受高溫飛砂料沖刷,澆注料磨損較快,再加之閥板自身重力較大,閥板也極容易斷裂。
2、閥門故障原因分析和改進
(1)調整澆注料的材質。閥板的使用壽命,與澆注料的選擇和澆注方法有著很密切的關系。由于三次風的風速過大且含塵量大,對閥板沖刷磨損作用大,加上三次風內含有的氯、堿等有害成分的侵蝕作用,容易引起閥板澆注料的疏松和剝落。故高溫閥應該采用密實度高、強度大、有足夠耐腐蝕和耐磨性能的澆注料,才能使閥板在800~1200℃高溫下承受嚴重的堿腐蝕和大量細顆粒熟料的高速沖刷作用。若選擇以剛玉澆注料為本體,添加鋼纖維。因剛玉硬度大、熔點高、化學性質穩定,對酸、堿都有良好的抵抗性;再加上正確的澆注養護烘烤方法,可確保澆注料的質量,從而大大提高了閥板的使用壽命。
(2)高溫閥閥板一般采用在0Cr25Ni20高溫鋼板焊上鉤釘,再打上澆注料制成。因考慮節省成本,鋼板大部分都比較薄。在調試期間和運行時,三次風會出現瞬間高溫(≥1000℃),0Cr25Ni20高溫鋼在超過極限溫度后機械性能降低到極點而導致閥板出現變形并產生卡死,使閥門無法進行正常調節;同時由于閥板的變形,引起閥板上的澆注料開始產生剝落,從而又加快了閥板的磨損速度。為了克服此現象,可考慮用0Cr25Ni20高溫鋼制作成網格狀閥板結構,然后加上澆注料,使閥板澆注料前后成為一體,增加了閥板的機械強度。
(3)解決澆注料剝落的問題,是延長閥板使用壽命的關鍵。平時一般都是在閥板上打上鉤釘,然后直接打上澆注料,由于澆注料與閥板之間存在著熱膨脹系數的差異,使得在澆注料出現裂痕、剝落,因此,除了以上所提到的改變閥板結構,還必須在閥板上做特殊處理,消除閥板上熱膨脹所產生的應力。在閥板上包上一層3mm厚的瀝青漆,它可以有效吸收閥板在高溫中產生的應力,這樣閥板和澆注料就不會產生裂痕和剝落,有效延長閥板的使用壽命。
3、縮小三次風閥入口處的通風直徑
三次風閥入口處風管直徑為2750mm,原來閥板在正常生產過程中,一般開度為30%,此時70%的面積將長期受高溫帶有較細熟料氣體的沖刷,閥板下部易產生沖刷磨損,加之閥板自身重力較大,閥板會極容易出現斷裂情況,為了減少閥板大面積在風管中受高溫物料氣體的沖刷,提高閥板的壽命,將閥板迎風面進口的前面六塊磚增加厚度,將管徑變為2300mm,這樣改造之后正常生產時的閥門開度變為50%~60%,這樣可以利用喇叭導流口以減少物料對閥板大面積的沖刷和磨損。
4、結束語
自改造以來,高溫三次風閥已使用9個月,檢修期間檢查沒有發現大的磨損和隱患,預計使用一年沒有問題。采用上述措施,可成倍地提高該閥的使用周期,降低故障率,既提高了窯系統的生產效率和熟料產質量,還對降低能源消耗、降低成本有著重要作用,從而能確保生產線的較長周期穩定高效運行。