三次風(fēng)閘板閥的改造

王國(guó)飛，毛玉蘭

新型干法水泥熟料生產(chǎn)線二次風(fēng)和三次風(fēng)用量的平衡主要是通過(guò)調(diào)節(jié)三次風(fēng)閘板閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，三次風(fēng)閘板閥的調(diào)節(jié)靈活度和使用壽命是平衡二次風(fēng)和三次風(fēng)用量的重要保障。我公司初期使用的閘板閥結(jié)構(gòu)為耐熱鑄鋼結(jié)構(gòu)骨架加不定形耐火材料。運(yùn)行過(guò)程中，閘板閥經(jīng)常性出現(xiàn)變形卡死無(wú)法調(diào)整的現(xiàn)象，同時(shí)閘板閥變形彎曲后內(nèi)部耐熱件經(jīng)過(guò)高溫氧化極易斷裂脫落，導(dǎo)致工藝調(diào)整非常被動(dòng)。

1 三次風(fēng)閘板閥現(xiàn)狀及缺陷分析

我公司5 000t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的三次風(fēng)管直徑為φ3 200mm，較正常5 000t/d生產(chǎn)線三次風(fēng)管配置偏大，砌筑耐火材料后，有效內(nèi)徑為φ2 752mm。最初使用的三次風(fēng)閘板閥結(jié)構(gòu)為耐熱鑄鋼結(jié)構(gòu)骨架，其框架結(jié)構(gòu)使用耐熱鋼材料，體積約占整個(gè)三次風(fēng)閘板閥的1/3，使用壽命最短的在3個(gè)月左右。在三次風(fēng)閘板閥出現(xiàn)損壞后，二次風(fēng)和三次風(fēng)用量嚴(yán)重失衡，造成窯產(chǎn)質(zhì)量大幅下滑，生產(chǎn)成本上升。其主要缺陷如下：

（1）三次風(fēng)閘板閥使用耐熱鋼材料體積占比較大，在使用過(guò)程中由于骨架受熱膨脹易使耐火材料產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致骨架變形彎曲，進(jìn)而造成澆筑的不定型耐火材料產(chǎn)生脫落，嚴(yán)重時(shí)整體斷落，使用壽命短，易造成二次風(fēng)和三次風(fēng)用量失衡。

（2）三次風(fēng)閘板閥使用的不定形耐火材料是在公司內(nèi)部自行澆筑成型的，澆筑過(guò)程中預(yù)留的膨脹縫偏小，澆筑后未經(jīng)過(guò)高溫反復(fù)烘烤養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致三次風(fēng)閘板閥在使用過(guò)程中易出現(xiàn)澆筑料裂縫及脫落現(xiàn)象。

（3）三次風(fēng)閘板閥調(diào)整卡槽為耐火澆筑料澆筑，在使用過(guò)程中極易發(fā)生脫落，造成三次風(fēng)閘板閥卡死。

（4）三次風(fēng)擋板開(kāi)度較?。?0%～30%），三次風(fēng)閘板閥裸露在三次風(fēng)管中的比例太大，長(zhǎng)期受風(fēng)掃后容易彎曲變形。

2 改造措施

三次風(fēng)擋板的使用壽命較短，損壞后無(wú)法及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，將會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)系統(tǒng)熱工制度，造成產(chǎn)質(zhì)量大幅波動(dòng)。最初在三次風(fēng)閘板閥損壞后，我們采取了在其下方人工堆積部分耐火磚的措施進(jìn)行調(diào)整，但此種操作方式存在嚴(yán)重的安全隱患，而且調(diào)整靈活性差。為了徹底解決相關(guān)問(wèn)題，采取了以下改造措施，取得了較好的效果。閘板閥改造后的安裝效果見(jiàn)圖1。

圖1 閘板閥改造后的安裝效果圖

2.1 增大三次風(fēng)閘板閥開(kāi)度，降低閘板閥在風(fēng)管中的裸露比例

由于我公司分解爐下縮口尺寸設(shè)計(jì)過(guò)大，煙室拱頂至煙室斜坡垂直距離過(guò)小，在正常生產(chǎn)過(guò)程中造成煙室積料嚴(yán)重，影響窯內(nèi)通風(fēng)，須關(guān)小三次風(fēng)閘板閥開(kāi)度，強(qiáng)制加大窯內(nèi)通風(fēng)。

改造措施為，縮小分解爐下縮口尺寸，擴(kuò)大煙室拱頂至煙室斜坡垂直距離，降低煙室處風(fēng)速，消除煙室積料，從而增大窯內(nèi)通風(fēng)量；同時(shí)砌筑護(hù)磚，使閘板閥處三次風(fēng)管的有效內(nèi)徑縮小，從而達(dá)到增大三次風(fēng)閘板閥開(kāi)度的目的，現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中閘板閥開(kāi)度約在60%左右。

2.2 改變?nèi)物L(fēng)閘板閥骨架設(shè)計(jì)，降低熱膨脹的影響

現(xiàn)使用的閘板閥結(jié)構(gòu)為耐熱鑄鋼結(jié)構(gòu)骨架，其骨架材料體積約占整個(gè)三次風(fēng)閘板閥體積的1/3左右。改造思路為，改變骨架結(jié)構(gòu)，使用φ16mm的耐熱鋼編制骨架，從而降低耐熱材料的體積占比。改造實(shí)施后，其骨架材料占比降低了90%，有效降低了骨架因受熱膨脹對(duì)澆注料的影響。改造后的三次風(fēng)閘板閥骨架結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 改造后的三次風(fēng)閘板閥骨架

2.3 砌筑護(hù)磚，防止三次風(fēng)閘板閥彎曲變形

在三次風(fēng)閘板閥背風(fēng)面砌筑材質(zhì)為剛玉—莫來(lái)石高強(qiáng)澆筑料的護(hù)磚，一是可有效降低該處三次風(fēng)管的有效內(nèi)徑；二是通過(guò)在背風(fēng)面設(shè)計(jì)護(hù)磚，可防止三次風(fēng)閘板閥長(zhǎng)時(shí)間承受風(fēng)力造成閘板閥彎曲變形。

2.4 去除兩側(cè)卡槽，防止閘板閥卡死

原三次風(fēng)閘板閥兩側(cè)設(shè)計(jì)卡槽，是為了防止三次風(fēng)閘板閥來(lái)回?cái)[動(dòng)，但卡槽易脫落造成三次風(fēng)閘板閥卡死?，F(xiàn)通過(guò)在三次風(fēng)閘板閥背面設(shè)計(jì)護(hù)磚，可有效防止三次風(fēng)閘板閥迎風(fēng)擺動(dòng)。另外，通過(guò)去除兩側(cè)卡槽，在閘板閥三次風(fēng)頂部設(shè)計(jì)卡槽，可有效防止三次風(fēng)閘板閥在使用過(guò)程中卡死。

2.5 縮小三次風(fēng)閘板閥整體尺寸，降低維修費(fèi)用

鑒于三次風(fēng)閘板閥原設(shè)計(jì)均隨三次風(fēng)管形狀尺寸設(shè)計(jì)，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中三次風(fēng)閘板閥必須有不同程度的開(kāi)度，故本次改造時(shí)，將原設(shè)計(jì)在下部的半圓形部位改成方形，并將原尺寸高度縮小500mm，即，將原三次風(fēng)閘板閥外形尺寸面積縮小約20%，此改動(dòng)可有效降低維修費(fèi)用。改造前后的閘板閥外觀見(jiàn)圖3。

圖3 三次風(fēng)閘板閥改造前后外觀圖

3 結(jié)語(yǔ)

本次改造中，去除了三次風(fēng)閘板閥的兩側(cè)卡槽，更改為護(hù)磚保護(hù)，改造后三次風(fēng)閘板閥在使用過(guò)程中再未出現(xiàn)過(guò)彎曲斷裂現(xiàn)象，調(diào)節(jié)過(guò)程中也未出現(xiàn)過(guò)卡頓現(xiàn)象，為窯系統(tǒng)穩(wěn)定熱工制度提供了有利保障，也為窯系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，改造后，三次風(fēng)閘板閥的使用壽命由原來(lái)最長(zhǎng)6個(gè)月更換一次延長(zhǎng)至18個(gè)月更換一次，在保障窯系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，大幅減少了維修量及維修成本。