干法窯分解系統(tǒng)結(jié)皮澆注料堵塞的主要的技術(shù)問題分析

付楊軍

（新疆和靜天山水泥有限責(zé)任公司，新疆 和靜 841300）

干法窯分解系統(tǒng)在工作時(shí)發(fā)生的結(jié)皮澆注料堵塞的問題，通過技術(shù)人員對生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行的長時(shí)間研究發(fā)現(xiàn)，煤的不完全燃燒是引發(fā)粘結(jié)堵塞現(xiàn)象的重要因素。煤的不完全燃燒引發(fā)粘結(jié)堵塞現(xiàn)象的原因，通過技術(shù)學(xué)者的不斷實(shí)踐研究得出，碳可以提供較大的熱量，在煅燒過程中還能夠?qū)⒎磻?yīng)的進(jìn)程促進(jìn)提升，碳在發(fā)生了不完全燃燒的情況下，會在窯尾系統(tǒng)中發(fā)生溫度倒掛的現(xiàn)象，容易發(fā)生堵塞。改善此現(xiàn)象的措施是對系統(tǒng)進(jìn)行了改造，從而使堵塞現(xiàn)象進(jìn)行了改善。

一、引發(fā)結(jié)皮、堵料現(xiàn)象的因素

由于在生產(chǎn)過程中，分解系統(tǒng)中經(jīng)常會發(fā)生結(jié)皮、堵塞的現(xiàn)象，專家學(xué)者對此現(xiàn)象進(jìn)行了深入性研究。通過進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)得出，引發(fā)結(jié)皮、堵塞現(xiàn)象的重要因素是煤的不完全燃燒。

（一）煤燃燒與還原氣氛及局部高溫對結(jié)皮的影響

由于煤產(chǎn)生了不完全燃燒，從而產(chǎn)生了局部高溫至使預(yù)熱器發(fā)生了溫度倒掛的現(xiàn)象，局部高溫對結(jié)皮產(chǎn)生的影響可以通過實(shí)驗(yàn)得以證明。實(shí)驗(yàn)過程采取的是含碳物料和不含碳物料進(jìn)行煅燒，對比煅燒的結(jié)果，兩者煅燒的時(shí)間和溫度是相同的。樣品制作過程中利用的是硫堿鹽過渡相和水泥生料進(jìn)行1：1的配比，從而得到兩種樣品，再在兩者中加入4%的活性碳粉得到最終的樣品，再把最終樣品進(jìn)行煅燒。對兩種樣品采取不同溫度急燒并保溫5分鐘后，再對樣品進(jìn)行急冷，最后觀察樣品的物理狀態(tài)。通過實(shí)驗(yàn)得知，碳的存在加速了反應(yīng)進(jìn)程以及燒結(jié)，主要是因?yàn)樘嫉娜紵秊闃悠缝褵尤肓祟~外的熱量。通過對碳燃燒的程度進(jìn)行研究，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的碳并未完全燃燒，在繼續(xù)燃燒的情況下，將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度不斷升高，在此種狀態(tài)下，嚴(yán)重的結(jié)皮結(jié)圈現(xiàn)象形成。

（二）煤的燃燒對硫堿揮發(fā)及其循環(huán)的影響

煤的燃燒對硫堿循環(huán)產(chǎn)生著重要的影響，通過研究發(fā)現(xiàn)，如果煤產(chǎn)生了不完全燃燒，會顯著的提升硫堿循環(huán)能力，在此作用下造成了干法窯的堵塞現(xiàn)象。通過對硫堿的揮發(fā)性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以得到這一結(jié)論，通過實(shí)驗(yàn)得知物料隨著溫度升高其揮發(fā)率也逐漸增大，而揮發(fā)率和窯系統(tǒng)循環(huán)量的關(guān)系十分密切，兩者之間的關(guān)系是正比的關(guān)系。從此得知，硫堿在煤不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生較大的揮發(fā)性，破壞了窯系統(tǒng)的平衡和循環(huán)產(chǎn)生堵塞[1]。

（三）煤燃燒對過渡液相熔點(diǎn)的影響

通過對粘結(jié)堵塞的過渡液相進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，煤燃燒不完全時(shí)，系統(tǒng)的局部產(chǎn)生了還原氣氛，還源氣氛的作用下使局部硫堿過渡液相發(fā)生了熔點(diǎn)不斷下降的現(xiàn)象。主要是化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)，使亞硫酸鹽和硫化物進(jìn)行了產(chǎn)生。由于硫化物熔點(diǎn)與硫酸鹽熔點(diǎn)進(jìn)行比較，硫化物低于硫酸鹽，如果發(fā)生SO42-轉(zhuǎn)化成SO32-，導(dǎo)致過渡液相低共熔點(diǎn)降低，通過對同樣溫度下的過渡液相量進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)，此液相量卻產(chǎn)生了增加現(xiàn)象，在此環(huán)境下結(jié)皮產(chǎn)生了生長。

（四）三種因素對生產(chǎn)的影響分析

在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，含碳生料的環(huán)節(jié)是在旋風(fēng)預(yù)熱器下的料管道位置、旋風(fēng)筒的下料管道兩處。由于煤的燃燒不完全，煤粉會與物料一起進(jìn)入這兩個(gè)位置。

煤的不完全燃燒會使煤粉與物料會同時(shí)進(jìn)入旋風(fēng)預(yù)熱器下的料管道和旋風(fēng)筒處的下料管道中，這兩處是含有碳生料的主要位置。由于煤的緩慢性燃燒，從而產(chǎn)生了局部高溫現(xiàn)象，導(dǎo)致溫度倒掛問題。另外在還原氣氛的作用中，加大了過渡液相量，從而使結(jié)皮現(xiàn)象頻繁發(fā)生。

站在硫堿循環(huán)的角度，物料在實(shí)際工作中是與窯尾的煙氣在分解爐的位置或者是上升的煙道內(nèi)進(jìn)行碰撞，再經(jīng)過旋風(fēng)筒的收集進(jìn)入到窯內(nèi)，在此窯內(nèi)中的物料通過測量擁有的硫堿量最高。如果與未燃燒充分的煤粉進(jìn)行匯合，從而產(chǎn)生還原氣氛，并在局部高溫的作用下，形成了下料管道的堵塞現(xiàn)象。

通過對氣相分布進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在窯尾的煙室和上升的煙道處擁有的硫堿含量最大，并且通過測量其溫度，也具有較高的特點(diǎn)。在此種環(huán)境下，是結(jié)皮產(chǎn)生的最好時(shí)機(jī)，如果再加入硫堿循環(huán)極易產(chǎn)生結(jié)皮堵塞現(xiàn)象。如果發(fā)生堵塞則會使窯內(nèi)的通風(fēng)產(chǎn)生影響，促進(jìn)窯頭發(fā)生燃燒不全的現(xiàn)象，從而使結(jié)皮現(xiàn)象發(fā)生，產(chǎn)生了惡性循環(huán)。

二、改造的技術(shù)措施

（一）調(diào)整兩列喂料比

通過加大窯系列、縮減爐系統(tǒng)喂料量的技術(shù)措施，達(dá)到喂煤量縮減，從而使結(jié)皮、堵塞現(xiàn)象得到了緩解。

（二）改進(jìn)分解爐喂煤系統(tǒng)

將富勒泵噴嘴進(jìn)行擴(kuò)大改造，將原有的爐處噴嘴耐磨套消除，從而達(dá)到縮減系統(tǒng)阻力的目標(biāo)。對羅茨風(fēng)機(jī)至富勒泵的風(fēng)管進(jìn)行擴(kuò)大改造，并將風(fēng)速進(jìn)行縮減，從而使風(fēng)機(jī)擁有的負(fù)荷進(jìn)行降低，測量其溫度也得到了有效的下降。此措施將三角帶、密封件容易產(chǎn)生燒壞的現(xiàn)象、設(shè)備漏洞問題進(jìn)行了解決。通過對機(jī)房的噪音進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)，原有的噪音得到了下降，使設(shè)備的運(yùn)行達(dá)到可靠的要求，最主要的是將分解爐的燃狀況產(chǎn)生了好轉(zhuǎn)[2]。

通過上述的改善，窯的生產(chǎn)情況得到了有效的改善，但生產(chǎn)效率只能固定有一個(gè)產(chǎn)值上并不能再次提升，如果強(qiáng)行提升生產(chǎn)量，則發(fā)生堵料的次數(shù)加大。從此可以看出，根本問題并沒有得到有效的結(jié)果。通過對國內(nèi)外同類型的窯進(jìn)行比對后，是由于原設(shè)計(jì)中，由于爐容并沒有進(jìn)行擴(kuò)大，導(dǎo)致了窯況不好的現(xiàn)象，從而未達(dá)到目標(biāo)要求，是其根本性原因。

（三）分解爐改造

分解爐的改造是將分解爐的直筒部分進(jìn)行了加高，并且將四組旋風(fēng)筒加相應(yīng)的增高，而窯的進(jìn)出風(fēng)與進(jìn)煤料的位置與方式并未改變，目的是將爐容進(jìn)行了擴(kuò)大，并加入了流場改善措施，使窯況從根本上發(fā)生了改變[3]。

通過將舉措用于實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，分解爐處的溫度與各級筒處的溫度與原來相比實(shí)現(xiàn)了大幅度下降，通過對分解率進(jìn)行測定，其和穩(wěn)定性能與原設(shè)計(jì)設(shè)定的參數(shù)達(dá)到一致，從此使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了理想中的狀態(tài)。通過改造，結(jié)皮與堵料現(xiàn)象徹底消失了，以往發(fā)生的設(shè)備故障現(xiàn)象也降低了。

結(jié)束語：

綜上所述，由于煤的不完全燃燒又由于爐容較小，所以產(chǎn)生了結(jié)皮與堵塞的現(xiàn)象發(fā)生，通過對分解爐的有效改造，使結(jié)皮與堵塞現(xiàn)象徹底消除。需要技術(shù)人員不斷加大對分解爐的研究，從而在保證不產(chǎn)生結(jié)皮與堵塞的情況下提升生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升。