干法窯分解系統結皮澆注料堵塞的主要的技術問題分析

付楊軍

（新疆和靜天山水泥有限責任公司，新疆 和靜 841300）

干法窯分解系統在工作時發生的結皮澆注料堵塞的問題，通過技術人員對生產實踐進行的長時間研究發現，煤的不完全燃燒是引發粘結堵塞現象的重要因素。煤的不完全燃燒引發粘結堵塞現象的原因，通過技術學者的不斷實踐研究得出，碳可以提供較大的熱量，在煅燒過程中還能夠將反應的進程促進提升，碳在發生了不完全燃燒的情況下，會在窯尾系統中發生溫度倒掛的現象，容易發生堵塞。改善此現象的措施是對系統進行了改造，從而使堵塞現象進行了改善。

一、引發結皮、堵料現象的因素

由于在生產過程中，分解系統中經常會發生結皮、堵塞的現象，專家學者對此現象進行了深入性研究。通過進行研究和實驗得出，引發結皮、堵塞現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皮的影響

由于煤產生了不完全燃燒，從而產生了局部高溫至使預熱器發生了溫度倒掛的現象，局部高溫對結皮產生的影響可以通過實驗得以證明。實驗過程采取的是含碳物料和不含碳物料進行煅燒，對比煅燒的結果，兩者煅燒的時間和溫度是相同的。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，再對樣品進行急冷，最后觀察樣品的物理狀態。通過實驗得知，碳的存在加速了反應進程以及燒結，主要是因為碳的燃燒為樣品煅燒加入了額外的熱量。通過對碳燃燒的程度進行研究，在回轉窯內的碳并未完全燃燒，在繼續燃燒的情況下，將回轉窯內的溫度不斷升高，在此種狀態下，嚴重的結皮結圈現象形成。

（二）煤的燃燒對硫堿揮發及其循環的影響

煤的燃燒對硫堿循環產生著重要的影響，通過研究發現，如果煤產生了不完全燃燒，會顯著的提升硫堿循環能力，在此作用下造成了干法窯的堵塞現象。通過對硫堿的揮發性進行實驗可以得到這一結論，通過實驗得知物料隨著溫度升高其揮發率也逐漸增大，而揮發率和窯系統循環量的關系十分密切，兩者之間的關系是正比的關系。從此得知，硫堿在煤不完全燃燒時產生較大的揮發性，破壞了窯系統的平衡和循環產生堵塞[1]。

（三）煤燃燒對過渡液相熔點的影響

通過對粘結堵塞的過渡液相進行研究發現，煤燃燒不完全時，系統的局部產生了還原氣氛，還源氣氛的作用下使局部硫堿過渡液相發生了熔點不斷下降的現象。主要是化學物質發生了反應，使亞硫酸鹽和硫化物進行了產生。由于硫化物熔點與硫酸鹽熔點進行比較，硫化物低于硫酸鹽，如果發生SO42-轉化成SO32-，導致過渡液相低共熔點降低，通過對同樣溫度下的過渡液相量進行測量發現，此液相量卻產生了增加現象，在此環境下結皮產生了生長。

（四）三種因素對生產的影響分析

在實際生產時，含碳生料的環節是在旋風預熱器下的料管道位置、旋風筒的下料管道兩處。由于煤的燃燒不完全，煤粉會與物料一起進入這兩個位置。

煤的不完全燃燒會使煤粉與物料會同時進入旋風預熱器下的料管道和旋風筒處的下料管道中，這兩處是含有碳生料的主要位置。由于煤的緩慢性燃燒，從而產生了局部高溫現象，導致溫度倒掛問題。另外在還原氣氛的作用中，加大了過渡液相量，從而使結皮現象頻繁發生。

站在硫堿循環的角度，物料在實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進行碰撞，再經過旋風筒的收集進入到窯內，在此窯內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行匯合，從而產生還原氣氛，并在局部高溫的作用下，形成了下料管道的堵塞現象。

通過對氣相分布進行研究發現，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。在此種環境下，是結皮產生的最好時機，如果再加入硫堿循環極易產生結皮堵塞現象。如果發生堵塞則會使窯內的通風產生影響，促進窯頭發生燃燒不全的現象，從而使結皮現象發生，產生了惡性循環。

二、改造的技術措施

（一）調整兩列喂料比

通過加大窯系列、縮減爐系統喂料量的技術措施，達到喂煤量縮減，從而使結皮、堵塞現象得到了緩解。

（二）改進分解爐喂煤系統

將富勒泵噴嘴進行擴大改造，將原有的爐處噴嘴耐磨套消除，從而達到縮減系統阻力的目標。對羅茨風機至富勒泵的風管進行擴大改造，并將風速進行縮減，從而使風機擁有的負荷進行降低，測量其溫度也得到了有效的下降。此措施將三角帶、密封件容易產生燒壞的現象、設備漏洞問題進行了解決。通過對機房的噪音進行測量發現，原有的噪音得到了下降，使設備的運行達到可靠的要求，最主要的是將分解爐的燃狀況產生了好轉[2]。

通過上述的改善，窯的生產情況得到了有效的改善，但生產效率只能固定有一個產值上并不能再次提升，如果強行提升生產量，則發生堵料的次數加大。從此可以看出，根本問題并沒有得到有效的結果。通過對國內外同類型的窯進行比對后，是由于原設計中，由于爐容并沒有進行擴大，導致了窯況不好的現象，從而未達到目標要求，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行了加高，并且將四組旋風筒加相應的增高，而窯的進出風與進煤料的位置與方式并未改變，目的是將爐容進行了擴大，并加入了流場改善措施，使窯況從根本上發生了改變[3]。

通過將舉措用于實踐中發現，分解爐處的溫度與各級筒處的溫度與原來相比實現了大幅度下降，通過對分解率進行測定，其和穩定性能與原設計設定的參數達到一致，從此使整個系統達到了理想中的狀態。通過改造，結皮與堵料現象徹底消失了，以往發生的設備故障現象也降低了。

結束語：

綜上所述，由于煤的不完全燃燒又由于爐容較小，所以產生了結皮與堵塞的現象發生，通過對分解爐的有效改造，使結皮與堵塞現象徹底消除。需要技術人員不斷加大對分解爐的研究，從而在保證不產生結皮與堵塞的情況下提升生產質量，促進生產效率的提升。