預(yù)分解窯預(yù)分解系統(tǒng)的堵塞及防堵措施

一、堵塞的時間和部位
　

　預(yù)分解系統(tǒng)中，由于熱力和物理化學(xué)作用在系統(tǒng)的局部造成物料結(jié)皮、堆積而使料流停滯，造成堵塞。
　

　1.堵塞的時間
　

堵塞大部分發(fā)生在投料后不久、窯操作不正常、熱工制度不穩(wěn)、系統(tǒng)事故較多、開停窯較頻繁時。這時由于風(fēng)和料配合不當(dāng)，忽大忽小，煤粉燃燒不完全及其它原因，很容易造成預(yù)分解系統(tǒng)堵塞。
　　

2.堵塞的部位
　　

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)生在分解爐上面的次末級和末級旋風(fēng)筒內(nèi)。各級下料管及翻板閥內(nèi)堵塞，若發(fā)現(xiàn)不及時，有時能從下料管堵到預(yù)熱器錐體，甚至整個旋風(fēng)筒。分解爐及其斜坡、連接管道、變徑管等處也很容易因料流不暢造成堵塞。

二、堵塞的原因
　

　造成預(yù)分解系統(tǒng)堵塞的因素很多也很復(fù)雜，因而必須從工藝、原燃料、熱力和物化作用、人的責(zé)任心及操作手段等幾方面認真細致地分析研究。對每次堵塞的前兆都應(yīng)詳細記錄，經(jīng)過分析、研究找出原因，為以后生產(chǎn)中防止堵塞和出現(xiàn)堵塞時應(yīng)采取的措施提供重要依據(jù)。
　　

1.結(jié)皮造成的堵塞
　

　結(jié)皮是高溫物料在煙室、上升管道、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，阻礙物料的正常運行。隨粘結(jié)的接連發(fā)生，使結(jié)皮層數(shù)和厚度逐漸增加，進而影響窯內(nèi)通風(fēng)，改變了預(yù)熱器內(nèi)物料和氣流的運行速度及方向，最后因結(jié)皮嚴重而導(dǎo)致堵塞。
　　

①局部溫度過高造成的結(jié)皮堵塞
　　

預(yù)分解系統(tǒng)溫度過高而導(dǎo)致結(jié)皮的因素較多，其中最主要的因素是由于料量忽大忽小、煤粉在窯內(nèi)和分解爐內(nèi)燃燒不完全跑到預(yù)熱器內(nèi)二次燃燒、系統(tǒng)操作不穩(wěn)定等造成預(yù)分解系統(tǒng)局部溫度過高，構(gòu)成粘聚性物質(zhì)，粘附在預(yù)熱器系統(tǒng)的內(nèi)壁上而形成結(jié)皮。
　

　在點火初期，由于煤粉在窯和分解爐內(nèi)燃燒不完全，一部分跑到預(yù)熱器內(nèi)附在錐體和下料管壁上，當(dāng)溫度升高時，煤粉著火形成局部高溫。導(dǎo)致煤粉進入預(yù)熱器內(nèi)的渠道有三：其一是由分解爐至末級旋風(fēng)筒，再由上升管道上移；其次是由分解爐經(jīng)次末級旋風(fēng)筒下料管失靈的翻板閥上竄；其三是因窯內(nèi)煤粉燃燒不完全，被帶至窯尾和窯尾廢氣一起進入預(yù)熱器內(nèi)。這種不完全燃燒煤粉煤灰的摻入，能降低粘附溫度，再加上局部高溫很容易形成高溫結(jié)皮堵塞。
　　

片面強調(diào)提高入窯分解率以降低窯的熱負荷，可導(dǎo)致分解爐用煤量過大，造成爐內(nèi)溫度過高，甚至物料出現(xiàn)液相，特別對于旋流式爐例如RSP的旋流室可因爐內(nèi)物料切線運動速度較快，離心力較大，很容易造成熔融物粘附在爐壁上，形成爐內(nèi)結(jié)皮；過量的煤粉在爐內(nèi)來不及完全燃燒時，可被帶至末級旋風(fēng)筒內(nèi)形成二次燃燒，導(dǎo)致末級旋風(fēng)筒錐體及下料管局部溫度過高，易結(jié)皮堵塞。
　

　喂料量忽大忽小時，很容易打亂預(yù)熱器、分解爐和窯的正常工作。加以操作控制滯后，有時加減煤不及時，跟不上喂料量的變化，甚至出現(xiàn)短期斷料時也不能及時減煤。因此很容易因料小出現(xiàn)系統(tǒng)溫度過高而造成結(jié)皮堵塞。
　　

②有害元素及回灰造成的結(jié)皮堵塞
　

　當(dāng)原、燃料中的鉀、鈉、氯、硫含量高肘，大量的堿便會從燒成帶揮發(fā)出來進入氣相。堿在氣相中與氯和二氧化硫等發(fā)生反應(yīng)，隨氣流至預(yù)分解系統(tǒng)，溫度降低后，以硫酸鹽或氯化物的形態(tài)冷凝在原料上。在K2SO4+Na2SO4+CaSO4混合物中，在較低溫度下(800℃左右)即可出現(xiàn)熔融相，造成固體顆粒的固結(jié)。
　　

它們通過多次揮發(fā)，循環(huán)富集，加劇了在高溫時揮發(fā)、在低溫時凝聚的過程。這些凝下來的物料粘附在預(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，將導(dǎo)致預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮堵塞。
　

　電收塵器、增濕塔收集下來的物料含有較多已高溫物化反應(yīng)的料粉，有害雜質(zhì)較多，處理不當(dāng)，也易導(dǎo)致結(jié)皮。
　　

2.漏風(fēng)造成的堵塞
　　

預(yù)分解系統(tǒng)的漏風(fēng)是預(yù)分解窯的一大克星，系統(tǒng)漏風(fēng)不僅能夠降低旋風(fēng)筒分離效率，增加熱耗，而且還是造成預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的一個重要原因。預(yù)熱器系統(tǒng)的漏風(fēng)可分為內(nèi)漏風(fēng)和外漏風(fēng)。
　　

①內(nèi)漏風(fēng)造成的堵塞
　　

當(dāng)旋風(fēng)筒的排灰閥(也稱鎖風(fēng)閥)因燒壞或失靈時，下一級旋風(fēng)筒的熱氣流會經(jīng)過下料管通過排灰閥漏入上一級旋風(fēng)筒內(nèi)。這種通過下料管排灰閥由下一級旋風(fēng)筒漏入上一級旋風(fēng)筒的漏風(fēng)稱為內(nèi)漏風(fēng)。它不但能降低旋風(fēng)筒分離效率，增加循環(huán)負荷，也是短路、塌料、堵塞的原因之一。這是因為：下一級氣體從下料管內(nèi)經(jīng)過時，會使預(yù)熱器收集下來的物料重新上升，在預(yù)熱器內(nèi)造成循環(huán)。由于下料口處風(fēng)速較高(達40米/秒)，氣流浮力較大，沒有相當(dāng)數(shù)量的料子就不會向下沉落。一旦料子收集得過多具備了沉落的條件，便是一大股物料經(jīng)過排灰閥落下，造成下料不均，分散狀態(tài)不好，易使下料管堵塞(因下料管內(nèi)徑較小)，若處理不及時，將堵至預(yù)熱器錐體，且清堵相當(dāng)困難。
　　

②外漏風(fēng)造成的堵塞
　　

所謂外漏風(fēng)是指從預(yù)分解系統(tǒng)外，漏入預(yù)熱器內(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、各連接管道的法蘭、預(yù)熱器頂蓋和各測量點等處漏入。以從預(yù)熱器檢查門、錐體底部法蘭及下料口處的法蘭漏風(fēng)影響最大。
　　

旋風(fēng)預(yù)熱器內(nèi)氣流運動復(fù)雜，加上粉體粒度分布寬，使其物料運動情況更加復(fù)雜。若預(yù)分解系統(tǒng)密封不好，漏入冷風(fēng)，將影響物料在預(yù)熱器內(nèi)的運動軌跡，可能造成物料在下料口處堆積，導(dǎo)致堵塞。
　　

在預(yù)熱器錐體底部及下料口處負壓較大，容易產(chǎn)生嚴重的漏風(fēng)，而該處氣體和物料的旋流隨遠離進風(fēng)口而逐漸減弱，很容易受漏風(fēng)的干擾，使已經(jīng)與氣流分離的物料產(chǎn)生較大的逆向飛揚，導(dǎo)致分離效果惡化。漏風(fēng)嚴重時，幾乎整個預(yù)熱器錐體部分全部是這種“蓬起”的狀態(tài)，只有極少一部分物料能排入旋風(fēng)筒下面的集灰斗內(nèi)，因而容易導(dǎo)致堵塞。
　　

此外，當(dāng)燃料有不完全燃燒時如與漏風(fēng)中的O2化合，重新燃燒，發(fā)生局部高溫結(jié)皮，或漏入冷風(fēng)、降低溫度，致結(jié)皮塌落而卡死下料管或排灰閥，均可造成堵塞。
　　

3.機械故障造成的堵塞
　　

堵塞的另一類原因是外來異物機械性堵塞。如：預(yù)分解系統(tǒng)的檢查門磚鑲砌不牢垮落；旋風(fēng)筒頂蓋、分解爐頂蓋及內(nèi)筒襯料剝落；旋風(fēng)筒內(nèi)筒或撒料板燒壞掉下；排灰閥板燒壞或轉(zhuǎn)動不靈；檢修時有耐火磚或鋼鐵件等落入預(yù)熱器內(nèi)未清理出來等。這些異物在開窯后或生產(chǎn)中容易堵塞下料管或錐體，造成預(yù)熱器的機械堵塞。
　　

有兩種性質(zhì)的掉磚：其一是在開窯前關(guān)閉檢查門用磚封閉時不小心，或是在打開檢查門處理堵塞時不慎，致磚掉入預(yù)熱器內(nèi)，或因檢查門封閉不嚴，砌磚不牢，有時負壓較大將磚吸入預(yù)熱器內(nèi)；其二是在正常生產(chǎn)中發(fā)生的襯料剝落或掉磚。剝落掉磚的部位通常是預(yù)熱器平行管道的分料墻、進出口管道和站墻，預(yù)熱器頂蓋及內(nèi)筒襯料等處。其主要原因有系統(tǒng)熱工制度不穩(wěn)、冷熱交替較頻繁；未留好膨脹縫；頂蓋漏風(fēng)；內(nèi)筒受高溫變形導(dǎo)致內(nèi)襯開裂或在處理結(jié)皮時導(dǎo)致內(nèi)襯同物料結(jié)皮一起落入預(yù)熱器內(nèi)。
　　

旋風(fēng)筒掉內(nèi)筒被燒損后剩下的殘片也能造成預(yù)熱器機械堵塞。當(dāng)該級旋風(fēng)筒是并列兩個時，若其中一個內(nèi)筒燒扁，通過該筒的風(fēng)和料減少，造成風(fēng)料分布不均，則并列的另一個旋風(fēng)筒通過的風(fēng)和料就相應(yīng)增大，并因此易導(dǎo)致堵塞。掉內(nèi)筒造成堵塞主要發(fā)生在最末兩級旋風(fēng)筒，以末級最為嚴重。
　

　此外，排灰閥本身結(jié)構(gòu)不好，高溫變形，配重不當(dāng)，轉(zhuǎn)動不靈有時也會發(fā)生機械性卡死進而堵死下料管。
　　

4.操作不當(dāng)造成的堵塞
　　

由于操作工對預(yù)分解窯的工藝及操作特點不熟悉、不熟練、責(zé)任心不強或未遵守操作規(guī)程，可因操作不當(dāng)或失誤而造成堵塞。
　　

①投料不及時
　　

當(dāng)分解爐點火燃料已正常燃燒，達到投料溫度(900℃)時，一定要及時投料，否則易造成因預(yù)分解系統(tǒng)溫度超高而結(jié)皮堵塞。
　　

②下料量與窯速不同步
　

　當(dāng)窯運轉(zhuǎn)不正常，熱工制度不穩(wěn)，需慢轉(zhuǎn)窯時，若減料不及時，很容易因喂料量與窯速不同步，造成物料在窯尾煙室堆積，這時即使回轉(zhuǎn)窯仍在運轉(zhuǎn)，但堆積在窯尾的物料不能夠很快地輸送出去，易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。
　　

③排風(fēng)量過大或過小
　　

當(dāng)排風(fēng)量過大時，固氣比降低，氣流溫度升高，易形成由疏松到堅實的層狀覆蓋物，造成結(jié)皮堵塞。當(dāng)排風(fēng)量過小時，風(fēng)速降低，難以使料團沖散，易形成塌料堵塞，或水平管道堵塞。
　

?、芨G、爐風(fēng)量分配比例不當(dāng)
　　

由于崗位工對窯尾縮口閘板開度和入分解爐三次風(fēng)閘板開度調(diào)節(jié)不當(dāng)，導(dǎo)致窯、爐風(fēng)量分配不合理，若窯尾縮口或分解爐入口風(fēng)速過低或過高，容易造成物料在預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)結(jié)皮、棚料或塌料，堆積堵塞。
　　

⑤開停窯時排風(fēng)量過小
　

　因故需止料停窯時，排風(fēng)量不能大幅度減小，若大幅度減小，易造成物料因風(fēng)速過低沉積在水平管道內(nèi)。重新開窯投料時，開始排風(fēng)量也小，堆積在水平管道內(nèi)的物料不能被順利地帶走，隨著下料量的不斷增加，堆積的物料越來越多，嚴重時導(dǎo)致堵塞。
　

　⑥窯爐操作不協(xié)調(diào)
　　

回轉(zhuǎn)窯和分解爐的操作不能前后兼顧，片面強調(diào)窯內(nèi)通風(fēng)或系統(tǒng)負壓，兩者協(xié)調(diào)不好，很容易造成高溫結(jié)皮、積料、棚料、塌料堵塞預(yù)熱器。
　?、邖徫还へ?zé)任心不強
　　

有時由于預(yù)熱器的自動吹風(fēng)及溫度、壓力儀表失靈，崗位工未能手動噴吹并定時巡回檢查、活動各級排灰閥。當(dāng)預(yù)熱器出現(xiàn)異常時，未能及時發(fā)現(xiàn)和處理，導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞。
　　

5.設(shè)計不合理易造成的堵塞
　　

系統(tǒng)工藝設(shè)計要為正常生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，某些部位設(shè)計不合理，將造成先天不足易發(fā)生堵塞。例如：　　
　

　①預(yù)熱器系統(tǒng)水平連接管道過長或連接管道角度過??；
　　

②各級預(yù)熱器的進風(fēng)口高寬比較小；
　　

③預(yù)熱器錐體的角度較小；
　

　④預(yù)熱器內(nèi)筒過長；
　

　⑤預(yù)熱器砌內(nèi)襯時，錐體底部留有容積倉；
　

?、揠娛諌m器及增濕塔回灰不能均勻地摻入新鮮生料等。

三、防止堵塞的措施　　
　

　1.開窯前系統(tǒng)檢查
　　預(yù)熱器系統(tǒng)檢修完畢后，一定要對系統(tǒng)進行認真仔細的全面檢查，并將各管道內(nèi)清理干凈。檢查預(yù)熱器內(nèi)襯是否完好、牢固。
　　

開窯前，應(yīng)逐級檢查排灰閥，轉(zhuǎn)動是否靈活有無卡死或損壞。需要時進行配重調(diào)整，防止過重或過輕，造成機械轉(zhuǎn)動不靈或封閉不好產(chǎn)生內(nèi)漏風(fēng)。調(diào)整配重時，應(yīng)用手用力將排灰閥桿按到最低位置(即關(guān)閉時)然后放手，排灰閥應(yīng)能自動回復(fù)一段位置。正常生產(chǎn)時如排灰閥能微微顫動，即為配重較合理?！　?
　　

2.系統(tǒng)密封
　　

開窯前應(yīng)將所有檢查門、法蘭、測孔、各排灰閥軸等處封閉嚴實，防止外漏風(fēng)。在處理堵塞后，不能圖省事而忽視檢查門的密封。檢查門密封時應(yīng)先用耐火磚在門內(nèi)封死，然后關(guān)閉檢查門用新鮮生料摻水玻璃將所有縫隙封嚴。
　　

3.穩(wěn)定操作、加強責(zé)任心
　

　每當(dāng)開窯后溫度逐漸上升，投料前后一段時間，應(yīng)勤活動各處排灰閥，開動吹風(fēng)裝置以防棚料。
　

　正常生產(chǎn)時，應(yīng)嚴格按照各項規(guī)章制度和操作規(guī)程操作，保持溫度壓力合理分布，加強操作責(zé)任心，前后兼顧，密切協(xié)調(diào)，加減料要及時，風(fēng)煤料要合理配合，喂料量與窯速要同步。因缺料或其它原因被迫減料時，排風(fēng)不要大幅度減下來，防止因用風(fēng)小而形成積料。要求崗位工要勤檢查、勤聯(lián)系、勤觀察、勤活動。
　　

4.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。首先應(yīng)限制原、燃料中有害成分的含量。我廠要求生料中堿含量(Na2O+K2O)＜1.5%，氯(Cl-)含量＜0.02%，硫堿比控制在0.85左右，燃料中硫(S)含量＜3.0%。
　　

采取優(yōu)化配料，調(diào)整熟料率值，保持液相量在24～27%。建議熟料采用下列率值：KH=0.88±0.01，n=2.5±0.1，P=1.5±0.1，即兩高一中配料方案，使得燒成物料軟而不粘，硬而不散。
　

　提高煤粉質(zhì)量是防止煤粉燃燒不完全造成結(jié)皮堵塞的一項措施。所謂提高煤粉質(zhì)量，即要求降低煤粉細度到10%左右，降低煤粉水分到1.0%左右，避免用劣質(zhì)煤和高硫煤。
四、堵塞的處理
　

　預(yù)熱器出現(xiàn)堵塞要盡可能地找出堵塞原因及時處理，防止處理不及時而結(jié)硬塊。處理時可先用壓縮空氣吹掃，若堵塞不嚴重，即可吹通；若堵塞嚴重，應(yīng)止料停窯，但不要停排風(fēng)，將人孔門打開，用風(fēng)管長鐵棒等進行人工捅搗，捅后檢查各處是否清理干凈，各處壓力是否恢復(fù)正常，干凈、正常后方可升溫開窯下料。若是因掉內(nèi)筒、掉磚、掉混凝土塊及其它雜物而造成堵塞，必須止料、停窯、加大排風(fēng)，待預(yù)熱器冷卻后，方可進到預(yù)熱器內(nèi)去處理。

五、結(jié)語
　　

導(dǎo)致預(yù)分解窯預(yù)分解系統(tǒng)堵塞的因素很多，所以要想操作好這種窯，必須嚴格管理，強化操作，搞好系統(tǒng)密封，加強崗位工的責(zé)任心，提高原、燃料的質(zhì)量，選擇合理的配料方案，穩(wěn)定系統(tǒng)的熱工制度。掌握規(guī)律，預(yù)防和處理好堵塞，保證預(yù)熱器和分解爐的正常運轉(zhuǎn)，對提高窯的運轉(zhuǎn)率，保證生產(chǎn)、設(shè)備和人身安全有很重要的作用。