預(yù)防預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料的措施

楊國春

（甘肅祁連山水泥集團股份有限公司，蘭州 730030）

預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料問題一直是困擾新型干法窯運行的一個主要工藝難題之一，堵塞和塌料的發(fā)生不僅擾亂了窯的熱工制度，使水泥窯運轉(zhuǎn)率降低，而且影響水泥窯的產(chǎn)量和熟料質(zhì)量，一旦發(fā)生堵塞處理起來既費時又費力，甚至還存在一定的安全隱患，嚴重制約和影響著水泥窯的正常運轉(zhuǎn)和企業(yè)的經(jīng)濟效益。 下面就從工藝管理、設(shè)備管理、原燃料及操作等方面進行分析和總結(jié)，與國內(nèi)同行共同分享。

1 問題概況

某公司兩條熟料生產(chǎn)線從投產(chǎn)初期到正常生產(chǎn)之后，兩臺水泥窯預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞和塌料較為頻繁，2008年因預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞導致停窯次數(shù)達45次（處理時間累計為16天15小時），最多時一月一條生產(chǎn)線停窯處理達8次之多，使生產(chǎn)十分被動。為了減少和避免預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞和塌料，提高水泥窯運轉(zhuǎn)率，公司組織開展專題攻關(guān)活動，取得了一定成效，現(xiàn)將管理經(jīng)驗及采取的措施淺談如下，以供參考。

2 原因分析

造成預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料的因素很多也很復(fù)雜，曾有大量的資料和文獻對造成堵塞和塌料的原因進行過分析和研究，但其主要原因可總結(jié)歸納為：窯系統(tǒng)參數(shù)不合理、操作不正常、巡檢不及時、原料中堿、氯、硫等有害成分的影響、系統(tǒng)熱工制度不穩(wěn)定、原燃材料波動、系統(tǒng)漏風等。

3 預(yù)防措施

3.1 生產(chǎn)過程中的預(yù)防措施

（1）優(yōu)化煅燒操作，控制好篦冷機的料層厚度，提高入窯二次風溫和入分解爐三次風溫，保證窯內(nèi)火焰順暢和煤粉在分解爐內(nèi)充分燃燒，高度認識篦冷機在操作中的重要地位。要求篦冷機料層厚度控制在300～400mm，即控制篦冷機一室篦下壓力在5200～5500Pa之間，但篦下壓力與熟料結(jié)粒和配風有很大關(guān)系，為了能較好控制，要求窯操作員觀察篦冷機攝像工業(yè)電視畫面，將熟料紅料區(qū)控制在12～13塊篦板長度，紅料區(qū)呈煮粥狀為宜，這樣就能有效地保證入窯二次風溫在1050～1150℃，同時三次風溫也能控制在850～950℃，從而可提高煤粉的燃燒速度和燒成帶的溫度，提高熱回收能力，降低熟料熱耗。

（2）嚴格控制預(yù)熱器系統(tǒng)溫度在合理的范圍之內(nèi)。由于粘土中帶入的R2O含量高達3.0%以上,當物料溫度達到800～900℃時，R2O、SO3等有害成分揮發(fā)形成氣態(tài)，隨氣流上升到達650～800℃時，黏附在物料表面，又隨物料到達800～900℃時揮發(fā)，這樣呈現(xiàn)揮發(fā)—黏附—揮發(fā)—黏附......，導致R2O、SO3等有害成分的循環(huán)富集，使生料在預(yù)熱器系統(tǒng)共熔溫度降低，此時控制溫度偏高就易形成結(jié)皮，因此要求分解爐出口溫度控制在860±10℃。以防預(yù)熱器系統(tǒng)溫度過高而產(chǎn)生燒結(jié)性堵塞。

同時為降低原料中R2O等有害成分含量，針對水泥窯對物料的適應(yīng)性差異進行摸索，用粉煤灰部分替代粘土，采用硅質(zhì)板巖、粉煤灰等五組分配料，以減少有害成分對系統(tǒng)的影響。

（3）加強對預(yù)熱器系統(tǒng)的清理，盡量減少系統(tǒng)積料及塌料出現(xiàn)。合理調(diào)整各級翻板閥配重，防止過輕或過重，確保翻板閥靈活自如，杜絕因翻板閥卡死而集料或蓬料；加大對分解爐縮口及煙室各部位的日常監(jiān)控和清理，加強漏風部位的管控，以減少因漏風降溫而造成的結(jié)皮和集料；停窯檢修時重點檢查和清理預(yù)熱器內(nèi)的結(jié)皮部位，徹底消除隱患，保持下料管暢通。

（4）減少頭、尾秤下煤波動。為有效降低煤粉秤的波動，保證下煤暢通，適當提高入磨風溫，使出磨煤粉水分由原來的平均3.3%降到2.4%以下，同時加強對各漏風點的管理，減少系統(tǒng)漏風。通過這些措施，避免了由于煤粉過濕結(jié)塊堵倉造成的下煤波動，從而減少因喂煤量波動而導致的系統(tǒng)熱工紊亂，造成預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料。

（5）適當提高生料細度，沖刷已經(jīng)產(chǎn)生的結(jié)皮。在控制0.2mm生料細度≤2.0%的前提下，將0.08mm細度從≤12%放寬到≤18%。細度控制指標調(diào)整后，利用較粗顆粒的沖刷及摩擦作用消除已產(chǎn)生的較為松散的結(jié)皮，降低預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮幾率，從而減少人工清理的頻次，降低人工處理的安全風險。

（6）加強對窯操作員的培訓，強化操作員的操作水平，提高責任心，統(tǒng)一操作思路。將關(guān)鍵操作參數(shù)進行固化，使風、煤、料匹配合理、穩(wěn)定，確保窯的熱工制度穩(wěn)定，防止因操作不當造成的塌料和堵塞；定期組織相關(guān)技術(shù)人員和操作人員進行技術(shù)交流，對重點操作參數(shù)和影響因素進行分析，找出問題的癥結(jié)，采取合理的應(yīng)對措施，總結(jié)和分享已有經(jīng)驗，使操作員不斷提高操作水平和預(yù)判斷問題的能力，自然的統(tǒng)一認識，統(tǒng)一思想。

3.2 投料、止料過程中的預(yù)防措施

（1）投料時先拉風，在保證物料能夠懸浮的狀態(tài)下，再開入窯斗提和投料。避免因拉風不足，沒有足夠的風量使物料懸浮，而沉降在預(yù)燃室內(nèi)或各級預(yù)熱器錐體內(nèi)，造成預(yù)燃室存料或預(yù)熱器堵塞。

（2）初次投料量必須在正常喂料量的50%以上，因烘窯時有部分不完全燃燒的煤粉沉降在預(yù)熱器各級錐體和下料管中，產(chǎn)生二次燃燒，若投料量偏少，物料濃度相對較低，局部會產(chǎn)生高溫、液相出現(xiàn)，容易發(fā)生預(yù)熱器堵塞。

（3）止料操作時系統(tǒng)拉風降低不能太快，止料后不能立即減風。若止料后減風，會有部分物料不能入窯，堆積在預(yù)燃室或某級預(yù)熱器內(nèi)，再次投料時就會發(fā)生預(yù)燃室內(nèi)物料逐步堆積或某級預(yù)熱器堵塞現(xiàn)象。正確的操作應(yīng)該是：入窯斗提電流從正常電流降至空載狀態(tài)時，先逐步減少篦冷機的用風量，觀察C1筒溫度升高時，再降低高溫風機拉風。

4 預(yù)熱器堵塞和塌料后的應(yīng)急處理措施

預(yù)熱器堵塞后，主要因堵塞的物料溫度高、易對清堵人員造成傷害，處理難度大，所以一般清堵時間較長。但可以根據(jù)堵塞實際情況和堵塞部位，通過優(yōu)化清堵方法來達到快速處理預(yù)熱器堵塞的目的。

預(yù)分解系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞，應(yīng)立即采取止料、減煤、慢轉(zhuǎn)窯等措施，盡快探明堵塞情況及堵塞部位，找出堵塞原因及時處理，防止處理不及時而增加處理難度和時間。處理時可先用壓縮空氣噴槍對準堵塞部位直接捅搗和吹掃，不能停排風機，應(yīng)本著“先下后上”的原則，即先捅下部，后捅上部，保證捅下的物料順暢排走。堅持“逢堵必停，投必干凈”的原則，一旦出現(xiàn)旋風筒出口溫度急劇上升或錐部負壓急劇減小，應(yīng)立即用空氣炮或高壓噴槍處理，不能短時間處理的，應(yīng)立即果斷止料，組織人工快速清堵。清堵完畢后，仔細檢查預(yù)熱器系統(tǒng)，確保各級旋風筒錐體、管道、撒料盤等已處理干凈，所有人孔門、捅料孔等密封嚴密，各處壓力、溫度恢復(fù)正?！，F(xiàn)場確認正常后方可 “點火投料”，嚴禁存在僥幸心理投料運行。

預(yù)熱器系統(tǒng)出現(xiàn)塌料，應(yīng)根據(jù)塌料情況，降低窯速和減少喂料量，適當增加窯頭喂煤量，使分解爐溫度和壓力逐步恢復(fù)正常，根據(jù)窯尾溫度、O2含量、窯電流情況再相應(yīng)調(diào)整系統(tǒng)風量，逐步加料加煤。如果塌料時間長，則必須止料，以防高溫物料從窯頭或篦冷機噴出造成事故。

5 提高原燃料質(zhì)量

應(yīng)保證原、燃料成分均勻穩(wěn)定，搭配合理。嚴禁不合格原料進廠，對化學成分相差大的原料分批、分堆存放，嚴格按“先檢驗、預(yù)均化、后使用”的原則進行搭配均化使用。公司要求入窯生料中堿含量(Na2O+K2O)＜0.6%，氯離子含量＜0.015%；嚴格控制進廠石灰石中氧化鎂的含量，確保進廠石灰石氧化鎂控制在1.0%以內(nèi)；嚴格控制進廠原煤質(zhì)量，避免因煤灰及煤中硫含量偏高而影響熟料的煅燒，從而確保各種原燃料的質(zhì)量穩(wěn)定。

6 日常檢修和維護工作

（1）加強設(shè)備管理，保證設(shè)備性能滿足工藝要求

生產(chǎn)中應(yīng)高度重視機械設(shè)備維護、維修管理，對設(shè)備的檢修加強計劃性和預(yù)見性，提高設(shè)備維護維修質(zhì)量，特別是大型設(shè)備，如高溫風機、斜拉鏈、篦冷機、主電機、尾排風機等應(yīng)及時檢查、維護，降低故障率。同時加強設(shè)備密閉堵漏工作，減少系統(tǒng)漏風，對預(yù)熱器各級翻板閥定期檢查調(diào)節(jié)。對失效、損壞和存在隱患的零件要及時更換，確保設(shè)備正常運行。

（2）對預(yù)熱器系統(tǒng)耐火材料，應(yīng)掌握各部位壽命周期和使用狀況，到期后應(yīng)及時更換，對一些易結(jié)皮部位，如窯尾煙室、分解爐縮口可使用特殊耐火材料（如50S抗結(jié)皮澆注料等），施工中嚴把材料質(zhì)量關(guān)和按技術(shù)規(guī)范進行。旋風筒內(nèi)筒掛片定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理和更換。

（3）確保系統(tǒng)各測點儀表準確可靠。加強對系統(tǒng)各溫度、壓力表的維護校準，特別是窯尾煙室、分解爐出口、五級筒等重點部位的溫度壓力表要確保可靠，避免由于儀表數(shù)據(jù)失真，誤導操作而發(fā)生預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞，或現(xiàn)場未堵塞而止料的現(xiàn)象發(fā)生。

7 結(jié)束語

引起預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞和塌料的因素很多且十分復(fù)雜，對生產(chǎn)造成一定危害，為了避免和杜絕堵塞和塌料的發(fā)生，可通過加強管理、選擇合理配料方案、做好系統(tǒng)密封、提高設(shè)備檢修質(zhì)量、提高原燃料質(zhì)量等措施來預(yù)防預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞和塌料的發(fā)生，保證預(yù)熱器系統(tǒng)正常運行，提高水泥窯運轉(zhuǎn)率。