回轉(zhuǎn)窯外分解窯窯尾系統(tǒng)的結(jié)皮、積料、堵塞與防治

　　窯外分解窯的推廣應(yīng)用，促進了我國水泥工業(yè)的高速發(fā)展，大幅度地提高了水泥生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)能力，對降低消耗，提高產(chǎn)品品質(zhì)起到極為重要的作用，是當前我國水泥工業(yè)的發(fā)展方向。但目前國內(nèi)已投產(chǎn)的預(yù)分解窯生產(chǎn)工藝線普遍存在著一個共同問題，就是窯尾系統(tǒng)——預(yù)熱系統(tǒng)與分解爐結(jié)皮、積料、堵塞。系統(tǒng)結(jié)皮、積料，影響通風(fēng)和物料流暢，造成堵塞；系統(tǒng)一旦發(fā)生堵塞，熱工制度打亂，嚴重影響窯的產(chǎn)質(zhì)量，且處理堵塞，恢復(fù)生產(chǎn)比較困難，更有甚者，因堵塞塌料而造成人身傷亡。如何正確理解、嚴肅對待這一客觀存在的現(xiàn)象，認識其將給生產(chǎn)帶來的種種危害；切實通過一些必要的控制手段和一定的工藝處理措施，科學(xué)地進行預(yù)測與防范，是保障生產(chǎn)順利進行，確保工藝設(shè)施安全，發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。

　　一、堵塞的多發(fā)部位與高頻時間

　　預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)很多部位都可能發(fā)生堵塞，但主要發(fā)生在三級和四級旋風(fēng)筒內(nèi)；各級下料管及翻板閥內(nèi)，若不及時處理，有時能從下料管堵到預(yù)熱器錐體，甚至整個旋風(fēng)筒；再是分解爐及其斜坡，連結(jié)管、變型或變徑管等處。

　　從時間上看，堵塞大部分發(fā)生在點火后不久，窯操作不正常，系統(tǒng)熱工制度不穩(wěn)定等情況下。另外，系統(tǒng)事故多，頻繁開停窯時，由于風(fēng)料搭配不當，煤粉不完全燃燒及其它外因，也很容易造成堵塞。

　　二、堵塞原因

　　造成堵塞的因素很多且復(fù)雜，因此必須從工藝、原燃材料、設(shè)備、熱工制度、操作與管理上去認真細致的分析研究。根據(jù)一些廠的生產(chǎn)經(jīng)驗，造成結(jié)皮堵塞的主要原因大致有以下幾方面。

　　1.結(jié)皮造成的堵塞

　　結(jié)皮是高溫物料在煙室、上升管道、各級（主要為三、四級）旋風(fēng)筒錐體內(nèi)壁上粘結(jié)的一層層硬皮，嚴重的地方呈圈狀縮口。阻礙了物料的正常運行，粘結(jié)和燒熔交替，使皮層數(shù)量和厚度漸漸增加，影響窯內(nèi)通風(fēng)、改變了預(yù)熱器內(nèi)物料與氣流的運行速度和方向，最后導(dǎo)致堵塞。造成這種現(xiàn)象的主要原因有三：

　?。?）回灰的影響

　　電收塵（含增濕塔）收下來的物料，已經(jīng)經(jīng)過高溫物理化學(xué)反應(yīng)，這種物料重新進入預(yù)熱器時，很容易造成物料及早分解，提前出現(xiàn)液相，來不及到達窯內(nèi)，在預(yù)熱器內(nèi)形成熔融狀態(tài)，粘附在旋風(fēng)筒內(nèi)壁上，形成結(jié)皮，嚴重時導(dǎo)致堵塞。這種情況主要在窯尾系統(tǒng)溫度偏高，回灰摻入不均勻或摻入量過大時發(fā)生。因此，那些旋風(fēng)收塵器收塵效率不高，電收塵收下回灰又未進生料儲存均化系統(tǒng)，而直接從提升泵等入窯的，或回灰摻入時沒有穩(wěn)料計量設(shè)施或此類設(shè)施失靈的生產(chǎn)線，更應(yīng)加強操作，防止高溫。同時也很有必要對回灰摻入系統(tǒng)進行調(diào)整和改造。提高系統(tǒng)旋風(fēng)筒特別是頂級旋風(fēng)收塵器收塵效率，降低進電收塵的粉塵含量，以減少回灰。

　?。?）有害元素的影響

　　原燃料中有害元素K、Na、Cl、S等含量高時，大量出現(xiàn)的堿便會從燒成帶高溫區(qū)揮發(fā)出來，進入氣相與其它組分發(fā)生反應(yīng)，首先與氯和二氧化硫反應(yīng)，隨氣流帶至窯尾系統(tǒng)，溫度降低后，以硫酸鹽和氯化物的形態(tài)冷凝在原料上。這種沉淀物在較低溫度下出現(xiàn)熔融相，形成微細熔體，然后發(fā)生固體顆粒的固結(jié)。它們通過多次高溫揮發(fā)，低溫凝聚循環(huán)和附著作用，粘附在預(yù)熱器、分解爐及聯(lián)接管道內(nèi)形成結(jié)皮，若處理不及時，繼續(xù)循環(huán)粘附，最終導(dǎo)致堵塞。

　?。?）局部高溫造成結(jié)皮堵塞

　　預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高，而導(dǎo)致結(jié)皮的因素較多。如料流波動；煤粉因不完全燃燒進入預(yù)熱器產(chǎn)生二次燃燒；系統(tǒng)操作不穩(wěn)定等都會導(dǎo)致局部溫度偏高，使液相提前出現(xiàn)，形成粘聚性物質(zhì)結(jié)皮。料流忽大忽小，很容易打亂預(yù)熱器、分解爐及窯的正常工作。而操作上往往滯后，跟不上料流的變化，加減煤不及時，甚至出現(xiàn)短時間斷料，不能及時減煤，導(dǎo)致因料少系統(tǒng)溫度偏高，造成結(jié)皮，堵塞。點火時由于煤粉在窯內(nèi)或分解爐內(nèi)燃燒不完全，一部分跑到預(yù)熱器內(nèi)附著在錐體和下料管上，溫度升高時著火，形成局部高溫。操作上，片面強調(diào)入窯分解率，分解爐用煤量過大，兩把火比例失調(diào)，造成爐內(nèi)溫度偏高，過早出現(xiàn)液相，加之爐內(nèi)物料切線速度高，離心力較大，很容易造成熔融物附著在爐壁上，形成爐內(nèi)結(jié)皮；由于物料在分解爐內(nèi)的停留時間極短，過量的煤粉在爐內(nèi)來不及燃燒，被帶至四級旋風(fēng)筒形成二次燃燒，導(dǎo)致旋風(fēng)筒內(nèi)溫度過高結(jié)皮。

　　2.漏風(fēng)造成的堵塞

　　漏風(fēng)是窯外分解窯的一大克星，它不僅降低旋風(fēng)筒分離效率，增加熱耗，更是造成系統(tǒng)堵塞的一個主要因素。

　　（1）內(nèi)漏風(fēng)造成的堵塞

　　各級預(yù)熱器下料管的排灰閥關(guān)閉不嚴、燒壞或失靈，不能很好地起到鎖風(fēng)作用，不僅旋風(fēng)筒收塵效率降低，而且會引起短路、塌料和堵塞。因為下料管排灰閥鎖風(fēng)不嚴，下一級氣體就會從下料管內(nèi)經(jīng)過，使預(yù)熱器內(nèi)收集下來的物料又重新上升，不能順利排出，造成內(nèi)循環(huán)。由于下料口處風(fēng)速高，不達到一定的數(shù)量，物料不會沉降，但一旦物料過多具備了沉降的條件，便是一大股落下，造成下料不均，分散狀況不好，導(dǎo)致堵塞。

　　（2）外漏風(fēng)造成的堵塞

　　外漏風(fēng)是指從系統(tǒng)外漏入系統(tǒng)內(nèi)的冷空氣。它主要是從各級旋風(fēng)筒的檢查門、下料管排灰閥軸、各聯(lián)接管道的法蘭、預(yù)熱器頂蓋、各測量點等處漏入。旋風(fēng)預(yù)熱器內(nèi)氣流運動復(fù)雜，加上粉粒粒度分布較寬，使其內(nèi)部的物料運動更加復(fù)雜，隨機性較大。若系統(tǒng)密封不好，漏入冷風(fēng)，改變了物料在預(yù)熱器內(nèi)的運動軌跡，降低了其旋轉(zhuǎn)運動速度，離心甩向壁面的離心力降低，部分物料隨氣流回到上一級，造成物料循環(huán)，最終堆積堵塞。另一方面，冷風(fēng)漏入與熱物料接觸，極易造成物料冷熱凝聚，粘附在預(yù)熱器筒體壁上，導(dǎo)致結(jié)皮或產(chǎn)生大塊，卡死下料管或排灰閥造成堵塞。此外，當燃料不完全燃燒時，可燃物與漏入的O2重新燃燒，產(chǎn)生局部高溫，過熱使物料在內(nèi)壁上熔融粘附，結(jié)皮堵塞。

　　3.操作不當造成的堵塞

　　（1）投料不及時。當分解爐點火，達到投料溫度時，一定要及時投料，否則會造成系統(tǒng)溫度偏高，且因此時料量較小，更易造成結(jié)皮。

　?。?）開停窯時排風(fēng)量不當。因故需停料停窯時，排風(fēng)量不能大輻度減少，否則很容易使物料因風(fēng)速過小沉積在管內(nèi)（主要在水平管），造成堆積。重新開窯投料時，開始排風(fēng)量過小，堆積的物料不能被順利帶走，隨著下料量的不斷增加，管內(nèi)物料堆積增多，嚴重時也會導(dǎo)致堆積堵塞。

　?。?）下料量與窯速不同步。窯運轉(zhuǎn)不正常，熱工制度不穩(wěn)定，需預(yù)打小慢車或慢轉(zhuǎn)窯時，減料不及時很容易因喂料量與窯速不同步，造成物料在窯尾煙室堆積。這時即使窯仍在運轉(zhuǎn)，但堆積在窯尾的物料不能夠很快輸送出去，堆積的物料受高溫熔融粘附在窯尾煙室內(nèi)壁，在煙室與窯連接處形成棚料現(xiàn)象，造成煙室及上一級預(yù)熱器堵塞。

　?。?）排風(fēng)量控制不當。排風(fēng)量過大時，預(yù)分解系統(tǒng)氣流速度較高，物料在預(yù)熱器內(nèi)被甩向壁面的離心力較大，物料沿壁面旋轉(zhuǎn)下落速度降低，物料與高溫氣流接觸時間相對較長，易粘糊在預(yù)熱器內(nèi)壁上，形成從松到實的層狀覆蓋物，造成堵塞；當排風(fēng)量過小時，氣流速度降低，難以使料團沖散，形成塌料堵塞，且物料很易滯留在水平連接管內(nèi)，導(dǎo)致水平管道堵塞。

　?。?）窯、爐風(fēng)量分配不均，操作不協(xié)調(diào)。操作調(diào)節(jié)不合理，窯尾縮口閘板開度和入分解爐三次風(fēng)閘板開度不當時，易導(dǎo)致窯爐風(fēng)量分布不均勻。如果窯尾縮口風(fēng)速過低，或分解爐進口風(fēng)速過低或過高，都會引起物料在預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)結(jié)皮、棚料、塌料、堆積直至堵塞。窯、爐操作不能前后兼顧；協(xié)調(diào)不好；片面強調(diào)窯內(nèi)通風(fēng)、系統(tǒng)負壓；不適當?shù)淖非笕敫G分解率，兩把火配合不好，也易造成高溫結(jié)皮、積料、塌料、堵塞。

　　4.外來物造成的堵塞

　　系統(tǒng)的檢查門磚鑲砌不勞垮落；旋風(fēng)筒、分解爐頂蓋及內(nèi)襯材料剝落；旋風(fēng)筒內(nèi)筒或撒料板燒壞掉下；排灰閥燒壞或轉(zhuǎn)動不靈；檢修時耐火磚或鐵器等物件留在預(yù)熱器內(nèi)未清出時及易造成預(yù)熱器的機械堵塞。

　　5.設(shè)計不當，先天不足造成的堵塞

　　系統(tǒng)設(shè)計要為生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件，不能因某些部位設(shè)計不合理，造成先天不足，影響生產(chǎn)。先天不足造成的系統(tǒng)堵塞，在生產(chǎn)中是很難處理的，必須避免。如：水平連接管道過長，連接管道角度過小；各級預(yù)熱器進風(fēng)口高寬比偏小；錐體角度小；內(nèi)筒過長；回灰不能均勻摻入等都將影響生產(chǎn)。

　　三、預(yù)防與處理

　　1.搞好開窯和開窯前的檢查

　　系統(tǒng)檢修后，一定要對系統(tǒng)進行祥細檢查，清理系統(tǒng)內(nèi)部所有雜物，確認耐火磚等內(nèi)襯材料是否牢固。開機前應(yīng)對所有排灰閥進行檢查，確認是否靈活或損壞；檢查各級排灰閥配重是否合理，防止過輕或過重，造成機械轉(zhuǎn)動不靈或密封不好，形成漏風(fēng)，引起堵塞。正常生產(chǎn)時排灰閥微微顫動，即為配重合理。開窯時應(yīng)及時檢查所有檢查門、法蘭、測孔、排灰閥軸等處是否密封，防止因外漏風(fēng)造成的堵塞。發(fā)現(xiàn)問題及時處理，不可等到“下一次”。溫度升高，可投料時，應(yīng)及時投料。投料前應(yīng)活動各排灰閥，開通吹風(fēng)裝置，以防錐體積料。

　　2.加強操作

　　正常生產(chǎn)時，應(yīng)嚴格操作，保持溫度、壓力合理分布，前后兼顧，密切協(xié)調(diào)；操作人員要有良好的責(zé)任心和預(yù)見性。加減料及時，風(fēng)煤料配合合理，喂料窯速同步；勤檢查、勤聯(lián)系、勤觀察、勤活動。

　　3.把好原、燃材料關(guān)，合理配料，提高煤粉質(zhì)量

　　對原、燃材料有害成分嚴加控制，一般要求生料中堿含量（Na2O+K2O）＜1.5%，氯含量Cl＜0.02%，硫堿比控制在0.85左右。調(diào)整熟料率值，優(yōu)化配料，液相量控制在24~27%較適宜；采用兩高一中配料方案，使得燒成物軟而不結(jié)，硬而不散?？刂坪妹悍奂毝群退郑苊飧吡蛎汉土淤|(zhì)煤。

　　4.完善工藝設(shè)施，綜合治理，消除隱患

　　經(jīng)常出現(xiàn)堵塞的生產(chǎn)線，應(yīng)對整個工藝過程進行診斷，找出各種可能導(dǎo)致結(jié)皮的因素，有效治理。生產(chǎn)中，一旦發(fā)現(xiàn)堵塞，應(yīng)盡快查出原因及時處理，以防結(jié)硬塊，增大處理難度。

　　四、結(jié)束語

　　引起窯外分解窯窯尾系統(tǒng)結(jié)皮、積料、堵塞的因素很多且十分復(fù)雜，有單項獨處，有多項多處，要操作好這種窯必須加強管理、加強操作，穩(wěn)定系統(tǒng)熱工制度；搞好系統(tǒng)密封；提高原燃料質(zhì)量、嚴格控制原燃料有害成分；合理配料。掌握規(guī)律，預(yù)防和處理好結(jié)皮堵塞，是窯、爐、器正常運轉(zhuǎn)，提高窯的運轉(zhuǎn)率，確保產(chǎn)質(zhì)量，確保設(shè)備及人身安全的重要保證；是充分發(fā)揮預(yù)分解窯優(yōu)勢的關(guān)鍵。