中空冷却式三次风闸板在水泥窑炉上的应用

孙子和

（青海宏扬水泥有限责任公司， 格尔木市 816000）

0 引 言

在新型干法水泥生产线上窑和分解炉的用风比例分配主要是通过调节三次风管上的闸板开度来实现的。因此，三次风闸板的使用寿命和调节的灵活度就成为了保障水泥窑炉系统热工稳定的关键。

1 传统三次风闸板的使用现状及缺陷

传统三次风闸板通常采用耐热钢碟闸、耐热钢闸板闸和耐热钢浇注料闸板等几种。我公司2500t/d窑上采用的是提升式耐热钢浇注料闸板。

众所周知，三次风温高达1000℃左右，带有大量熟料粉尘，并含有氯、碱、硫等有害气体成份，对闸板有冲刷和侵蚀作用。随着三次风闸板逐渐被氧化剥落、磨损变形，失去调节能力，从而破坏了分解炉和窑内用风的平衡。导致窑内热工制度紊乱，还原气氛加剧，熟料产能和品质下降，严重影响窑系统的精益稳定运行。经多年的生产验证，一套三次风闸板在正常的工况下使用，其平均寿命大约在6个月左右，检修成本较高、更换也太不方便，需止料停窑处理。

2 缺陷分析及改造思路

三次风闸板常见的使用故障有：闸板变形卡死、浇注料剥落磨损、闸板断裂损坏等。其主要原因是三次风管的特殊工况和闸板的工作环境所造成的。目前市场上有较为先进的全陶瓷三次风闸板，但价格较为昂贵。后经我公司技术人员研究，设计开发出一套中空耐热钢浇注料三次风闸板，其使用效果较好。

其主体设计思路是：外部耐热钢模板框架，在所述模板框架内盘有“蛇形”冷却通风管，然后在模板框架的“龙骨”内填充抗剥落耐火浇筑料。其“蛇形”冷却通风管的进风口和出风口突出在三次风闸板模板的框架外。通过向“蛇形”冷却通风管内鼓入压缩空气，从而降低三次风闸板的温度，防止高温变形或浇注料剥落，延长使用寿命。

中空冷却式耐热钢浇注料三次风闸板结构见图1和图2。

图1 耐热钢浇注料三次风闸板结构（正视图）

图2 耐热钢浇注料三次风闸板结构（左视图）

3 技术措施及使用效果

2012年2月在检修过程中同步对2500t/d的2#窑三次风闸板进行了技术改造。一方面通过向“蛇形”冷却通风管内鼓入冷风，冷却三次风闸板，避免高温氧化剥落；另一方面为防止高温熟料粉尘及有害气体对闸板的冲刷，我们在耐热钢模板框架中嵌入废旧耐火砖，然后打入抗剥落浇注料定型。其主要材质见表1所示。

表1 中空冷却式耐热钢浇注料三次风闸板材质

在制作过程中首先按图1结构所示用耐热钢板和钢管焊接成“箱体骨架”，在两块耐热钢板中间布置“蛇形”管，在钢板的外面焊接高90 mm“格栅”，要求焊角厚度不小于7mm，并用60mm高的“Y”型锚固件镶砌耐火砖，最后用浇注料进行浇注定型。为了提高闸板的使用寿命，分别用废旧耐火砖在三次风管安装闸板的两侧砌筑“耐磨墩”，以减少闸板两侧的通风量，有效防止“风刷”磨损。具体结构见图3所示。

图3 三次风闸板两侧的“耐磨墩”

经过上述技术改造，并通过生产实际运行的验证，目前经改造后三次风闸板结构简单，造价低廉，而且使用寿命是普通三次风闸板的2倍，值得推广使用。