摘要:
0 前言
随着国家产业结构调整及环境保护力度不断加大，一些紧靠城市或资源缺乏、亏损严重的水泥机立窑生产企业相继改成粉磨站或停产、停窑。笔者认为，在资源条件、销售环境、环保要求，工艺装备满足一定要求的前提下，将因停产、停窑而闲置的机立窑改造成石灰窑生产优质石灰，不仅可有效利用闲置设备，还可为工厂开辟新的产品领域，消化剩余劳动力。本文结合Φ3.0m水泥机立窑改成石灰窑的实例，对机立窑改石灰窑的可行性进行论述，并提出相应的技改措施。
1 水泥机立窑改石灰窑的可行性
水泥机立窑与石灰窑比，尽管有许多相同之处，但由于所采用的原、燃料不同及对产品的要求不同，因而其煅烧工艺(主要包括加料、卸料方式和送风方式)及原有窑体结构要求等均有较大差别。下面分别进行讨论。
(1)加料方式。水泥机立窑的上料设备为入窑提升机，它仅能输送粉状或粒状物料，不能输送烧制石灰的粒度为100mm～300mm的块状物料，因此水泥机立窑原入窑提升机无利用价值。但可将机立窑房的吊装孔和顶部检修电动葫芦改装成适合输送块状石灰石的垂直料车，为了保证布料均匀，且使大块料布在中心，中小料块混合布在边缘，从而使整个截面“上火”一致，还应配备相应的布料设备。一般常用的有回转蜗壳式布料器、多级料钟布料器等。水泥机立窑原有的蜗轮蜗杆回转布料器不能满足这一要求，需适当配套。
(2)窑体。水泥机立窑窑体具有较完备的耐火、耐磨和保温设施。无论是自然通风还是机械通风，通风性能均较为优越，且窑罩密闭程度较好，收尘设施齐全，完全具备强化煅烧石灰的各项条件。但水泥机立窑长径比仅为3～4，较同直径的直筒式长径比为5～6的机械化石灰窑小，且水泥机立窑上有1.5m左右的喇叭口，边风容易过盛，窑壁效应有所增加，如操作不当，则会造成窑产量低、热耗较高的现象。
(3)卸料方式。机械化石灰窑的出料设备由出料机、出料密封设备及投料机构等部分组成，常用的有螺锥出料机、圆盘出料机、辊式出料机等。而塔式机立窑的塔篦子及γ射线料封完全能满足石灰卸料、密封及通风要求，唯塔篦出料粒度较小，需稍加处理。
(4)送风方式。水泥机立窑一般采用罗茨风机送风，而石灰立窑由于料层阻力小(10kPa以下)， 透气性好，因此原机立窑所配罗茨风机不能使用，通常采用8-18或9-27型高压离心通风机送风即可。但原风管仍可继续使用。
综合以上分析，笔者认为水泥机立窑经过适当改造，完全可以满足石灰煅烧工艺要求，将水泥机立窑改造成石灰窑，煅烧优质石灰是可行的。
2 改造措施
(1)调整加料方式。在机立窑窑房吊装孔周边安装一套吊装槽钢支架，在±0.00平面上挖掘一个可放置装填量为2.5t料斗的地坑，料斗上口与地面相平，并在料斗向窑一侧设一活门。上料时，用人工板车将石灰石和煤装入料斗，再由安装在顶部承载力为5t的电动葫芦垂直提升至成球盘平面以上，人工打开活门，石灰石沿槽滑向机立窑窑罩顶部侧面，为尽可能避免料块的偏析，在窑罩内需设置简易固定式料钟布料器，通过料槽的料块先进入窑中受料斗，在这里物料改变方向并垂直落入料钟上布料，受料斗和料钟均焊接在窑罩上。为使布料更均匀，可在受料斗上及料钟下设置挡板或反射板。
(2)改变卸料间隙。塔式机立窑底部为一由调速传动装置驱动的偏心塔篦，上面均布通风孔和破碎齿，塔篦与筒体衬板间有一定的间隙，塔篦的作用一是对熟料进行破碎，二是使破碎后的熟料通过间隙落入料封管内卸出。但成品石灰须保持一定的块度，不需破碎，故在改造中我们对塔篦进行了处理，去掉破碎齿，并适当扩大塔篦与衬板间的间隙。此外，考虑到改造后先采用自然通风烧制石灰，故在窑底平台上用废钢板制成两个料箱，此料箱既可贮存一定量的石灰，又可直接将石灰装车运走。卸料时只需将窑底密封下料管褪下，转动塔篦，即可将石灰卸入料箱。出窑石灰还可通过料车提升至窑顶，落入一设有翻板式裤衩管的滑槽，石灰通过其中一个下料管直接滑入窑房邻近的熟料库内储存。
(3)更换机械通风设备。 将罗茨风机消声器出口风管断开，外接一收尘风机，风机安装在窑底传动平台与罗茨风机机房之间。考虑该窑机械通风时产量可达50t/d，风机风量选择在4000m3/h～5000m3/h之间，风压在5kPa～6kPa之间。在采用自然通风时风机脱开，当采用机械通风时，与窑底密封下料管同时接上。
3 点火操作及实施效果
3.1 点火及正常煅烧
改造结束后，我们于1998年7月16日采用自然通风烧制石灰。首先在塔篦上覆盖一层焦渣作垫层，相继加入刨花、软柴及部分硬柴，浇上柴油，将点燃的油棉丝自窑顶投下点火。待木柴着火燃烧后，逐步添加树桩，铺设块煤层及短柴缓冲层，最后按一定配比分层上料。初始配煤量较大，逐次减少至正常配热5016kJ/kg以下，在保证通风、底火层均匀的前提下，第5天即可转动塔篦，间歇下料，直至正常出灰。正常操作时，考虑到机立窑喇叭口边风过盛、不拢火的特点，实行暗火操作。加料时尽量多压边火，疏通中部。加煤采用料车配煤与窑边人工撒煤相结合的方法，在窑中心部位少布些，靠窑边基本不布，将边风挤向中间，使整个料面均匀上火煅烧。窑工可根据窑面和落窑情况以及出窑石灰质量来控制卸料深度、出料次数和时间。初期间歇卸料，待掌握规律后逐步过渡到慢速连续卸料。
3.2 实施效果
经过几天的调试，生产逐步趋于稳定正常。每日实行两班制，每班仅用4人，石灰产量均在26t/d以上，单位石灰电耗在1.3kWh/t以下，实物煤耗在180kg/t左右，石灰质量较好， 取得了一定的经济效益，并为下一步采用机械通风烧制石灰奠定了基础。
4 结论
(1)综合利用已闲置的水泥机立窑烧制优质石灰是可行的。只要对其稍加改造即可使其在自然通风或机械通风状态下烧制石灰。
(2)针对水泥机立窑的特点，烧制石灰必须实行暗火操作。尤其是在加料和出料操作上要采取重点压边，逼风趋中，出料尽可能保持连续、均匀，切实稳定窑的热工制度，保持窑的正常煅烧，实现优质高产低消耗。（作者：蒋琥勤1 戴林2）
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