三次风阀门的改造

    在新型干法水泥生产线上，窑和分解炉用风量的分配是通过设计窑尾缩口尺寸和三次风管高温调节阀开度控制来实现的。烟室尺寸随设计的完成已基本固定，高温阀开度的调节是窑正常生产时分配窑、炉用风量的主要手段，但我公司日产5000t/d熟料生产线自投产以来三次阀门经常烧坏，直接影响窑系统工况的正常与稳定，并影响熟料产质量。2010年我厂对三次风阀作了部分改造，使用效果较好。
    1 存在的问题
    原来使用的高温阀是闸板阀，其常见故障有：一是阀板变形卡死。阀板与下壳体滑槽座间隙过小，易积飞砂料，以及阀板受高温后局部变形易于卡死于滑槽座内。二是浇注料剥落磨损、阀板断裂损坏。由于三次风管的直径3200mm，阀板较大，正常生产时阀板开度一般为30%左右，较小的开度致使阀板较大面积迎风受高温飞砂料冲刷，浇注料磨损较快，再加之阀板自身重力较大，阀板也极容易断裂。
    2 阀门故障原因分析和改进
    （1）调整浇注料的材质。阀板的使用寿命，与浇注料的选择和浇注方法有着很密切的关系。由于三次风的风速过大且含尘量大，对阀板冲刷磨损作用大，加上三次风内含有的氯、碱等有害成分的侵蚀作用，容易引起阀板浇注料的疏松和剥落。故高温阀应该采用密实度高、强度大、有足够耐腐蚀和耐磨性能的浇注料，才能使阀板在800～1200℃高温下承受严重的碱腐蚀和大量细颗粒熟料的高速冲刷作用。若选择以刚玉浇注料为本体，添加钢纤维。因刚玉硬度大、熔点高、化学性质稳定，对酸、碱都有良好的抵抗性；再加上正确的浇注养护烘烤方法，可确保浇注料的质量，从而大大提高了阀板的使用寿命。
    （2）高温阀阀板一般采用在0Cr25Ni20高温钢板焊上钩钉，再打上浇注料制成。因考虑节省成本，钢板大部分都比较薄。在调试期间和运行时，三次风会出现瞬间高温（≥1000℃），0Cr25Ni20高温钢在超过极限温度后机械性能降低到极点而导致阀板出现变形并产生卡死，使阀门无法进行正常调节；同时由于阀板的变形，引起阀板上的浇注料开始产生剥落，从而又加快了阀板的磨损速度。为了克服此现象，可考虑用0Cr25Ni20高温钢制作成网格状阀板结构，然后加上浇注料，使阀板浇注料前后成为一体，增加了阀板的机械强度。
    （3）解决浇注料剥落的问题，是延长阀板使用寿命的关键。平时一般都是在阀板上打上钩钉，然后直接打上浇注料，由于浇注料与阀板之间存在着热膨胀系数的差异，使得在浇注料出现裂痕、剥落，因此，除了以上所提到的改变阀板结构，还必须在阀板上做特殊处理，消除阀板上热膨胀所产生的应力。在阀板上包上一层3mm厚的沥青漆，它可以有效吸收阀板在高温中产生的应力，这样阀板和浇注料就不会产生裂痕和剥落，有效延长阀板的使用寿命。
    3 缩小三次风阀入口处的通风直径
    三次风阀入口处风管直径为2750mm，原来阀板在正常生产过程中，一般开度为30%，此时70%的面积将长期受高温带有较细熟料气体的冲刷，阀板下部易产生冲刷磨损，加之阀板自身重力较大，阀板会极容易出现断裂情况，为了减少阀板大面积在风管中受高温物料气体的冲刷，提高阀板的寿命，将阀板迎风面进口的前面六块砖增加厚度，将管径变为2300mm，这样改造之后正常生产时的阀门开度变为50%～60%，这样可以利用喇叭导流口以减少物料对阀板大面积的冲刷和磨损。
    4 结束语
    自改造以来，高温三次风阀已使用9个月，检修期间检查没有发现大的磨损和隐患，预计使用一年没有问题。采用上述措施，可成倍地提高该阀的使用周期，降低故障率，既提高了窑系统的生产效率和熟料产质量，还对降低能源消耗、降低成本有着重要作用，从而能确保生产线的较长周期稳定高效运行。