預(yù)防預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料的措施

  摘要：預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)堵塞和塌料現(xiàn)象越來越少，是因?yàn)槲覀儭拔从昃I繆”，早已做好了預(yù)防工作。然而偏偏有些管理者，卻囿于此中，謀事無策。該文雖為一家之言，但為他山之石。

  預(yù)熱器、分解爐堵塞和塌料問題一直是困擾新型干法窯運(yùn)行的一個(gè)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(yùn)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)生堵塞處理起來即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，甚至還存在一定的安全隱患，嚴(yán)重制約和影響著水泥窯的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(jìn)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(tái)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(dǎo)致停窯次數(shù)達(dá)45次(處理時(shí)間累計(jì)為16天15小時(shí))，最多時(shí)一月一條生產(chǎn)線停窯處理達(dá)8次之多，使生產(chǎn)十分被動(dòng)。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(yùn)轉(zhuǎn)率，公司組織開展專題攻關(guān)活動(dòng)，取得了一定成效，現(xiàn)將管理經(jīng)驗(yàn)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(xiàn)對(duì)造成堵塞和塌料的原因進(jìn)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(shí)、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(dòng)、系統(tǒng)漏風(fēng)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(jī)的料層厚度，提高入窯二次風(fēng)溫和入分解爐三次風(fēng)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(rèn)識(shí)篦冷機(jī)在操作中的重要地位。要求篦冷機(jī)料層厚度控制在300～400mm，即控制篦冷機(jī)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(fēng)有很大關(guān)系，為了能較好控制，要求窯操作員觀察篦冷機(jī)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(fēng)溫在1050～1150℃，同時(shí)三次風(fēng)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(yán)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(dá)3.0%以上,當(dāng)物料溫度達(dá)到800～900℃時(shí)R2O、SO3等有害成分揮發(fā)形成氣態(tài)，隨氣流上升到達(dá)650～800℃時(shí)黏附在物料表面，又隨物料到達(dá)800～900℃時(shí)揮發(fā)，這樣呈現(xiàn)揮發(fā)—黏附—揮發(fā)—黏附..，導(dǎo)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(shí)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(shí)為降低原料中R₂O等有害成分含量，針對(duì)水泥窯對(duì)物料的適應(yīng)性差異進(jìn)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(duì)系統(tǒng)的影響。

  （3）加強(qiáng)對(duì)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(jí)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(duì)分解爐縮口及煙室各部位的日常監(jiān)控和清理，加強(qiáng)漏風(fēng)部位的管控，以減少因漏風(fēng)降溫而造成的結(jié)皮和集料；停窯檢修時(shí)重點(diǎn)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(dòng)。為有效降低煤粉秤的波動(dòng)，保證下煤暢通，適當(dāng)提高入磨風(fēng)溫，使出磨煤粉水分由原來的平均3.3%降到2.4%以下，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)各漏風(fēng)點(diǎn)的管理，減少系統(tǒng)漏風(fēng)。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(dòng)，從而減少因喂煤量波動(dòng)而導(dǎo)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(dāng)提高生料細(xì)度，沖刷已經(jīng)產(chǎn)生的結(jié)皮。在控制0.2mm生料細(xì)度≤2.0%的前提下，將0.08mm細(xì)度從≤12%放寬到≤18%。細(xì)度控制指標(biāo)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(fēng)險(xiǎn)。

  （6）加強(qiáng)對(duì)窯操作員的培訓(xùn)，強(qiáng)化操作員的操作水平，提高責(zé)任心，統(tǒng)一操作思路。將關(guān)鍵操作參數(shù)進(jìn)行固化，使風(fēng)、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(dāng)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(jìn)行技術(shù)交流，對(duì)重點(diǎn)操作參數(shù)和影響因素進(jìn)行分析，找出問題的癥結(jié)，采取合理的應(yīng)對(duì)措施，總結(jié)和分享已有經(jīng)驗(yàn)，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(rèn)識(shí)，統(tǒng)一思想。

  3.2 投料、止料過程中的預(yù)防措施

  （1）投料時(shí)先拉風(fēng)，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(fēng)不足，沒有足夠的風(fēng)量使物料懸浮，而沉降在預(yù)燃室內(nèi)或各級(jí)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(shí)有部分不完全燃燒的煤粉沉降在預(yù)熱器各級(jí)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(duì)較低，局部會(huì)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(shí)系統(tǒng)拉風(fēng)降低不能太快，止料后不能立即減風(fēng)。若止料后減風(fēng)，會(huì)有部分物料不能入窯，堆積在預(yù)燃室或某級(jí)預(yù)熱器內(nèi)，再次投料時(shí)就會(huì)發(fā)生預(yù)燃室內(nèi)物料逐步堆積或某級(jí)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(shí)，先逐步減少篦冷機(jī)的用風(fēng)量，觀察C1筒溫度升高時(shí)，再降低高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)。

  3.3 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(duì)清堵人員造成傷害，處理難度大，所以一般清堵時(shí)間較長。但可以根據(jù)堵塞實(shí)際情況和堵塞部位，通過優(yōu)化清堵方法來達(dá)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(shí)處理，防止處理不及時(shí)而增加處理難度和時(shí)間。處理時(shí)可先用壓縮空氣噴槍對(duì)準(zhǔn)堵塞部位直接捅搗和吹掃，不能停排風(fēng)機(jī)，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(jiān)持“逢堵必停，投必干凈”的原則，一旦出現(xiàn)旋風(fēng)筒出口溫度急劇上升或錐部負(fù)壓急劇減小，應(yīng)立即用空氣炮或高壓噴槍處理，不能短時(shí)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(xì)檢查預(yù)熱器系統(tǒng)，確保各級(jí)旋風(fēng)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(yán)密，各處壓力、溫度恢復(fù)正常?，F(xiàn)場確認(rèn)正常后方可 “點(diǎn)火投料”，嚴(yán)禁存在僥幸心理投料運(yùn)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(dāng)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(fēng)量，逐步加料加煤。如果塌料時(shí)間長，則必須止料，以防高溫物料從窯頭或篦冷機(jī)噴出造成事故。

  3.4 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。嚴(yán)禁不合格原料進(jìn)廠，對(duì)化學(xué)成分相差大的原料分批、分堆存放，嚴(yán)格按“先檢驗(yàn)、預(yù)均化、后使用”的原則進(jìn)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(yán)格控制進(jìn)廠石灰石中氧化鎂的含量，確保進(jìn)廠石灰石氧化鎂控制在1.0%以內(nèi)；嚴(yán)格控制進(jìn)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。

  3.5 日常檢修和維護(hù)工作

  （1）加強(qiáng)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(jī)械設(shè)備維護(hù)、維修管理，對(duì)設(shè)備的檢修加強(qiáng)計(jì)劃性和預(yù)見性，提高設(shè)備維護(hù)維修質(zhì)量，特別是大型設(shè)備，如高溫風(fēng)機(jī)、斜拉鏈、篦冷機(jī)、主電機(jī)、尾排風(fēng)機(jī)等應(yīng)及時(shí)檢查、維護(hù)，降低故障率。同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備密閉堵漏工作，減少系統(tǒng)漏風(fēng)，對(duì)預(yù)熱器各級(jí)翻板閥定期檢查調(diào)節(jié)。對(duì)失效、損壞和存在隱患的零件要及時(shí)更換，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

  （2）對(duì)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(shí)更換，對(duì)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(yán)把材料質(zhì)量關(guān)和按技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。旋風(fēng)筒內(nèi)筒掛片定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理和更換。

  （3）確保系統(tǒng)各測點(diǎn)儀表準(zhǔn)確可靠。加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)各溫度、壓力表的維護(hù)校準(zhǔn)，特別是窯尾煙室、分解爐出口、五級(jí)筒等重點(diǎn)部位的溫度壓力表要確?？煽?，避免由于儀表數(shù)據(jù)失真，誤導(dǎo)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。

  4 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(duì)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(qiáng)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(yùn)行，提高水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)率。