技术 | 新型干法水泥工艺仪表安装新方法

技术简介

某水泥有限公司4500t/d新型干法水泥生产线，窑尾预热器系统生料粉从 C1级旋风筒悬浮而下，原安装测温点开孔基本都是垂直下料管开孔，温度都在400～900℃左右，在高温的环境下，热电偶保护套管强度降低，再加上料从上面向下冲击，很容易造成热电偶弯曲变形，甚至断裂，由于固定热电偶的安装钢管过细（粗度φ30mm），热电偶粗度φ25mm，受热膨胀、弯曲、结皮，无法取出，以至温度反映迟钝或不准；三次风管风温安装在管道中间竖直位置风速较高，风带熟料颗粒对对仪表壳体冲刷严重；窑头罩温度原来安装在靠近三次风管的一侧（吸风侧），这个位置内侧是仰斜面，很容易积料，像厚雪一样把热电偶覆盖，测温反映迟钝，反复处理容易损坏。去年该公司对一些的测点重新开孔，与下料管道(接触面)有45度左右的夹角，安装耐热钢管从φ30mm 更换为φ80mm，便于安装或检查仪表 ；三次风测温点由在管道中间改为管道内侧，风速较缓地方，减少对耐磨热电偶的冲刷，极大延长使用寿命；窑头罩温度测量点从吸风侧改到更一侧（观察口侧），使用耐磨钢套管热电偶换为钢玉套管热电偶，等等一系列细节性改造，通过一年的运行，这个改造效果十分明显.

创新点

2.1根据现实的工艺状况，以及风、煤、物料物理特性、流动特征、仪表自身的特点，把测温仪表安装位置改变后，为生产工艺操作员准确提供准确、灵敏的数据，为工艺优化控制提供有力的帮助，提高产品质量、降低生产成本。

2.2对一些的测点改变安装方式，使用粗度为φ80mm耐高温钢管作为安装套管，并且标准焊接内孔为φ80mm的法兰，安装钢管与下料管道(接触面)有45度左右的夹角，便于安装或检查仪表，减少损耗，同时缩短员工在高温区工作时间，提高工作效率，降低安全风险。

2.3根据有可能会发生工艺状况，气流特点，改变二次风温、三次风温的测量点，既能灵敏测量工艺系统温度状况，也能减少对仪表（耐磨热电偶）的磨损，减少使用时造成的损坏，延长使用寿命，减低材料消耗。

2.4改变通常使用仪表的种类型号。在窑头罩位置，没有物料冲击，为防止气体腐蚀金属套管，以前使用耐磨钢耐高温热电偶改用刚玉套管的热电偶，延长使用寿命，准确反应温度，效果良好。

实际应用情况

自2013年2月对测温点改造以来，提高了测量的稳定性、准确度，减少维护时间，降低生产了成本，降低仪表工的劳动强度，减少安全风险，提高了生产控制的稳定性，提高产品质量和产量，使用至今，效益显著，其他企业兄弟单位也学着做类似改造，效果明显，得到良好的推广应用。

本项目共投资很少，根据现实的工艺状况，风、煤、物料物理特性、流动特征，以及仪表自身的特点，把测温仪表安装位置、安装角度、安装方式更改后，为生产工艺操作员准确提供准确、灵敏的数据，为工艺优化控制提供有力的帮助，提高产品质量、降低生产成本；一个热电偶最少也要用三个月以上，延长使用寿命，降低耗材，降低仪表工劳动强度，提高安全生产系数，也为生产工艺技术准确提供准确参数。前年一年更换过一百三十多枚热电偶，去年才更换了三十个左右，为公司降低消耗20万多，间接效益50多万。创造可观的经济效益和社会效益。

技术详情

窑工艺系统的温度都在几百度到上千度，生产控制对温度的要求特别严格，通过对温度的精确测量，进而来调节送风量，喷煤量、投料量等来控制整个生产工艺状况，生产出合格的熟料。测温的的元件是热电偶（普通热电偶或耐磨耐高温热电偶）。该公司新型干法熟料生产线在前年生产时，热电偶更换太频繁，特别是耐磨耐高温热电偶最多用半月时间，甚至几天就损坏，测温反映迟钝，甚至差别大、不正确，材料消耗太大，造成很大的浪费，同时影响操作员对生产工艺的控制。

通过分析找出原因如下：

1、生料粉从 C1级预热器悬浮而下，原安装测温点开孔基本都是垂直下料管开孔，温度都在400～900℃左右，在高温的环境下，热电偶保护套管强度降低，再加上料从上面向下冲击，很容易造成热电偶弯曲变形，甚至断裂，由于固定热电偶的安装钢管过细（粗度φ30mm），热电偶粗度φ25mm，受热膨胀、弯曲、结皮，无法取出，以至温度反映迟钝或不准，严重影响操作员对生产状况的控制；

2、三次风管风温安装在管道中间竖直位置风速较高，风带熟料颗粒对对仪表壳体冲刷严重，设备磨损很快；

3、窑头罩温度原来安装在靠近三次风管的一侧（吸风侧），这个位置内侧是仰斜面，很容易积熟料颗粒，像厚雪一样把热电偶覆盖，反复处理容易损坏设备，测温反映迟钝，影响操作员对温度的判断。

根据现实的工艺状况，风、煤、物料物理特性、流动特征，以及仪表自身的特点，把测温仪表安装位置、安装角度、安装方式更改，如：对一些的测点重新开孔，与下料管道(接触壁)有45度左右的夹角，安装管从φ30mm 改为φ60mm，便于安装或检查仪表；三次风管风速较高，风带熟料颗粒对壳体冲刷严重，测温点由在管道中间改为管道内侧，风速较缓地方，减少对耐磨热电偶的冲刷，极大延长使用寿命；窑头罩温度原来安装在靠近三次风管的，这个位置有个仰面，很容易积料，像厚雪一样把热电偶覆盖，测温反映迟钝，测温点改在对侧，窑头罩温度测量点从吸风侧改到更一侧（观察口侧），与窑头罩壁有45度左右的夹角，安装管从φ30mm 改为φ60mm，便于安装或检查仪表，使用耐磨钢套管热电偶换为钢玉套管热电偶，等等细节性科学的改造属实用技术的创新。

具体方法

2.1对回转窑工艺系统的一些测点改变安装方式方法，使用粗度为φ80mm耐高温钢管作为安装套管，并且标准焊接内孔为φ80mm的法兰，安装钢管与下料管道(接触面)有45度左右的夹角，安装时，热电偶的活动法兰与安装套管的固定法兰间使用石棉垫，切实做好密封，以防向工艺系统内进冷风，加快产生结皮，热电偶反应迟钝后，很有可能是结皮或弯曲，往往把热电偶旋转90度，就可解决，若要取出处理，也会很容易，保持物料与仪表充分接触，保证准确测量温度。

2.2对于三次风温测量问题，由于三次风管道风速较高，热电偶垂直安装在管道中间，热风带熟料颗粒高速运动，会对耐磨热电偶壳体严重冲刷，根据管道内流动原理，管道靠内侧，风速较缓，管道水平中下部，对耐磨热电偶的冲刷小得多，安装位置就这样确定；使用粗度为φ80mm耐高温钢管作为安装套管，并且标准焊接内孔为φ80mm的法兰，热电偶的活动法兰与安装套管的固定法兰间使用石棉垫，切实做好密封，减少工艺系统进冷风，这样不但极大延长使用寿命，同时也可明显反应出三次风管温度变化情况。

2.3窑头罩温度原来安装在靠近三次风管的一侧（窑头罩吸风侧），这个位置里侧是个仰斜面，很容易积熟料颗粒，像厚雪一样把热电偶覆盖，测温反映迟钝或者数据不准确，安装位置改在对侧（观察口侧），不会有积料，使用粗度为φ80mm耐高温钢管作为安装套管，并且标准焊接内孔为φ80mm的法兰，安装钢管与与窑头罩有45度左右的夹角，安装时，热电偶的活动法兰与安装套管的固定法兰间使用石棉垫，切实做好密封，以防向工艺系统内进冷风；热电偶使用时变弯曲，也可旋转或者取出，处理，这样便于安装或检查仪；在没有物料冲击的位置，以前使用耐磨热电偶改用刚玉套管的热电偶，防止气体腐蚀金属套管，延长使用寿命，准确反应温度，效果良好。

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