用高壓水槍清除上升煙道結(jié)皮

　　窯尾上升煙道結(jié)皮、堵塞是新型干法水泥窯生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，也是長期困擾生產(chǎn)的一大難題，兩年來，我們采用高壓水槍清除上升煙道結(jié)皮的辦法取得了成功。 

　　1、上升煙道結(jié)皮狀態(tài)分析 

　　1.1　上升煙道結(jié)皮造成的后果 

　　結(jié)皮后，窯尾上升煙道通風(fēng)面積變小。嚴重時上升煙道實際通風(fēng)截面積只有正常情況下的四分之一左右。窯尾上升煙道氣體控制閘板起不到調(diào)配窯三次風(fēng)管風(fēng)量的作用，窯尾阻力損失增加了200～400Pa，此時窯內(nèi)通風(fēng)不良，窯頭發(fā)熱能力受到抑制，窯頭燒成帶溫度急劇下降200℃以上，達不到熟料煅燒要求，窯內(nèi)出現(xiàn)嚴重的跑生料現(xiàn)象，甚至可將火焰撲滅，而煤粉燃燒不完全將加重上升煙道還原性氣氛，加速結(jié)皮速度。因此，因上升煙道堵塞而導(dǎo)致窯系統(tǒng)紊亂，各項控制參數(shù)難以調(diào)整和控制。 

　　1.2　結(jié)皮部位及形式 

　　我廠FLS-SLC型2000t/d熟料生產(chǎn)線經(jīng)常結(jié)皮堵塞的主要部位集中在窯尾上升煙道下部，離窯尾斜坡約1m往上1.5m處及上升煙道氣流分配閥附近四周豎壁上，見圖1。手動閘不經(jīng)常動作的一邊稍厚，最厚時可達500mm，氣流分配閥電動控制的一邊稍薄，厚度在300mm左右。　　 

　　1.3　結(jié)皮物料狀況 

　　窯尾進上升煙道的氣體溫度在1050℃左右。在這種溫度下結(jié)皮物料本身熱態(tài)強度并不高，只是在冷卻后強度迅速上升。現(xiàn)場結(jié)皮物料可見由少量液相分層后結(jié)的塊狀，手掰不動，用力可摔碎。窯熱態(tài)人工清理時，鋼釬插入感到很軟，但鋼釬使不上勁；想插入一定深度又不容易，鋼釬很快就燒紅、變軟，因此，熱態(tài)清理很不順手，碰上結(jié)皮速率高的時候，清理速度還趕不上結(jié)皮速度。 

　　2、使用高壓水槍清理上升煙道結(jié)皮　　 

　　2.1　清堵機理 

　　高壓水槍使40MPa高壓水柱射入850～1050℃左右的結(jié)皮物料內(nèi)部，在高溫物料內(nèi)水驟然汽化而產(chǎn)生強烈爆炸，被擊中的部分物料全被震動而垮落。相鄰部分物料局部溫度迅速下降而變脆、變硬。爆炸水柱的射入深度與結(jié)皮厚度匹配，其結(jié)果是結(jié)皮物料因此而垮落，而上升煙道襯料則得到保護。爆炸的噴射角又使物料由于松軟而不會被大面積沖擊垮落而引起設(shè)備、人員傷害事故。 

　　2.2　高壓水槍規(guī)格及性能介紹 

　　在清理過程中，使用高壓水槍的壓力是很重要的參數(shù)。壓力不足，清堵能力降低，一方面，水柱擊穿物料的深度、廣度受到影響；另一方面，水柱爆炸所產(chǎn)生的沖擊力也有限。因此，必須使用足夠壓力的高壓水槍。從另一個角度來考慮，壓力過高或清堵過快也會引起襯料被擊破、擊垮現(xiàn)象，造成局部“紅斑”。 

　　我廠使用的是沃馬-大隆(WOMA-DALDNG)752型高壓水槍，其工作特性如表1。  

　　2.3　清堵孔布置 

　　我廠上升煙道本身設(shè)計有捅料孔，可用于人工清堵。使用高壓水槍后，又增加了部分清堵孔，以適應(yīng)水槍清堵需要。 

　　清堵孔數(shù)量太多，會降低上升煙道鋼結(jié)構(gòu)的強度，也會使物料整體垮落而損傷內(nèi)襯，還會造成漏風(fēng)等問題。停窯檢查找準結(jié)皮最厚的部位，要使結(jié)皮部位都在水槍清理范圍。開孔直徑在250～300mm即可保證水槍槍頭有足夠的活動角度。開孔大了，水柱爆炸時將產(chǎn)生局部強正壓，大量高溫帶粉塵氣體外噴，給操作人員造成威脅。開孔要選擇清理方便的部位。 

　　開孔位置在上升煙道氣流控制閘板下面，利用原有捅料孔。清理時，未清的捅料孔要蓋好、栓住。 

　　出窯尾斜坡上升1m和2.5m平臺兩個平面各開4個孔。 

　　從示意圖來看，水槍可以將整個平面上的結(jié)皮都納入清理范圍。同樣，水槍還可以上下活動，將一定段長的結(jié)皮全部清除。 

　　2.4　掌握使用高壓水槍的時機 

　　使用高壓水槍清理上升煙道結(jié)皮要掌握好時機。過早清理會導(dǎo)致襯料損傷或壓力失衡引起分解爐垮料等；過晚會給產(chǎn)量造成嚴重損失。經(jīng)過較長時間的實踐，以上升煙道壓力損失作為清堵依據(jù)是較為科學(xué)的。我們簡單地將分解爐入口三次風(fēng)管負壓損失大小作為判斷上升煙道結(jié)皮程度的依據(jù)。正常窯況下4級筒分料入上升煙道的比例在15%左右。結(jié)皮后，氣流控制閘閥逐步打開，分料比例降為0%，當三次風(fēng)管壓力仍然顯示高達400Pa以上甚至快速上升時，就非用高壓水槍清理不可了。我廠FLS-SLC生產(chǎn)線情況比較特殊，上升煙道清理得太干凈時，特別是在氣流控制閘閥燒壞的情況下，阻力損失過低，分解爐內(nèi)物料不能被氣流托起，就從三次風(fēng)管下落，影響系統(tǒng)熱工制度。因此，必須控制好清理結(jié)皮程度。當氣流控制閥全關(guān)、上升煙道分料為15%、三次風(fēng)管入分解爐負壓降到300Pa的時候，就停止清理。否則容易帶來一系列如前所述后果。 

　　2.5　使用高壓水槍清堵注意事項 

　　高壓水槍的自然射流本身就是一種巨大能量，使用不當或不慎都會對人員或設(shè)施造成損害。清堵孔要裝上安全蓋，使用高壓水槍時要將安全蓋蓋上，避免外逸高溫氣體和粉塵燙傷，穿戴好特殊防護衣、罩也是必要的。使用高壓水槍前要用鋼釬將開孔處結(jié)皮物料捅穿。操作時，人不能正對氣孔，要側(cè)身，清堵時扳機連續(xù)摳住時間不能太長，每次1～2s即可，否則會導(dǎo)致局部內(nèi)襯被打落。清堵前，必須找準部位，剩余的結(jié)皮如果量不大，用人工清理即可。這時候盡量少用水槍或?qū)毫φ{(diào)低，以有效地保護內(nèi)襯。 

　　3、結(jié)束語 

　　1)使用高壓水槍清理上升煙道結(jié)皮有靈活、機動、有效、低耗的特點，真正做到了安全生產(chǎn)不停窯、不停產(chǎn)，不影響窯系統(tǒng)運行質(zhì)量，是一種行之有效的方法。 

　　2)使用高壓水槍為我廠現(xiàn)有條件下提高窯運轉(zhuǎn)率，保證窯運行質(zhì)量，提高熟料標號和設(shè)備、窯襯運轉(zhuǎn)周期都具有積極意義。在未找到能有效控制結(jié)皮方法的情況下，使用高壓水槍清堵為我們帶來了可觀的經(jīng)濟效益，并為進一步增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量提供了有效的保障。 

　　3)自1997年7月開始使用高壓水槍至今，我廠不再因為上升煙道結(jié)皮而長時間停窯、減產(chǎn)，窯襯周期也大大提高，燒成帶耐火磚運轉(zhuǎn)周期達到了8個月以上。