中空冷卻式三次風閘板在水泥窯爐上的應用

孫子和

（青海宏揚水泥有限責任公司， 格爾木市 816000）

0 引 言

在新型干法水泥生產線上窯和分解爐的用風比例分配主要是通過調節(jié)三次風管上的閘板開度來實現的。因此，三次風閘板的使用壽命和調節(jié)的靈活度就成為了保障水泥窯爐系統(tǒng)熱工穩(wěn)定的關鍵。

1 傳統(tǒng)三次風閘板的使用現狀及缺陷

傳統(tǒng)三次風閘板通常采用耐熱鋼碟閘、耐熱鋼閘板閘和耐熱鋼澆注料閘板等幾種。我公司2500t/d窯上采用的是提升式耐熱鋼澆注料閘板。

眾所周知，三次風溫高達1000℃左右，帶有大量熟料粉塵，并含有氯、堿、硫等有害氣體成份，對閘板有沖刷和侵蝕作用。隨著三次風閘板逐漸被氧化剝落、磨損變形，失去調節(jié)能力，從而破壞了分解爐和窯內用風的平衡。導致窯內熱工制度紊亂，還原氣氛加劇，熟料產能和品質下降，嚴重影響窯系統(tǒng)的精益穩(wěn)定運行。經多年的生產驗證，一套三次風閘板在正常的工況下使用，其平均壽命大約在6個月左右，檢修成本較高、更換也太不方便，需止料停窯處理。

2 缺陷分析及改造思路

三次風閘板常見的使用故障有：閘板變形卡死、澆注料剝落磨損、閘板斷裂損壞等。其主要原因是三次風管的特殊工況和閘板的工作環(huán)境所造成的。目前市場上有較為先進的全陶瓷三次風閘板，但價格較為昂貴。后經我公司技術人員研究，設計開發(fā)出一套中空耐熱鋼澆注料三次風閘板，其使用效果較好。

其主體設計思路是：外部耐熱鋼模板框架，在所述模板框架內盤有“蛇形”冷卻通風管，然后在模板框架的“龍骨”內填充抗剝落耐火澆筑料。其“蛇形”冷卻通風管的進風口和出風口突出在三次風閘板模板的框架外。通過向“蛇形”冷卻通風管內鼓入壓縮空氣，從而降低三次風閘板的溫度，防止高溫變形或澆注料剝落，延長使用壽命。

中空冷卻式耐熱鋼澆注料三次風閘板結構見圖1和圖2。

圖1 耐熱鋼澆注料三次風閘板結構（正視圖）

圖2 耐熱鋼澆注料三次風閘板結構（左視圖）

3 技術措施及使用效果

2012年2月在檢修過程中同步對2500t/d的2#窯三次風閘板進行了技術改造。一方面通過向“蛇形”冷卻通風管內鼓入冷風，冷卻三次風閘板，避免高溫氧化剝落；另一方面為防止高溫熟料粉塵及有害氣體對閘板的沖刷，我們在耐熱鋼模板框架中嵌入廢舊耐火磚，然后打入抗剝落澆注料定型。其主要材質見表1所示。

表1 中空冷卻式耐熱鋼澆注料三次風閘板材質

在制作過程中首先按圖1結構所示用耐熱鋼板和鋼管焊接成“箱體骨架”，在兩塊耐熱鋼板中間布置“蛇形”管，在鋼板的外面焊接高90 mm“格柵”，要求焊角厚度不小于7mm，并用60mm高的“Y”型錨固件鑲砌耐火磚，最后用澆注料進行澆注定型。為了提高閘板的使用壽命，分別用廢舊耐火磚在三次風管安裝閘板的兩側砌筑“耐磨墩”，以減少閘板兩側的通風量，有效防止“風刷”磨損。具體結構見圖3所示。

圖3 三次風閘板兩側的“耐磨墩”

經過上述技術改造，并通過生產實際運行的驗證，目前經改造后三次風閘板結構簡單，造價低廉，而且使用壽命是普通三次風閘板的2倍，值得推廣使用。