干法窑分解系统结皮浇注料堵塞的主要的技术问题分析

付杨军

（新疆和静天山水泥有限责任公司，新疆 和静 841300）

干法窑分解系统在工作时发生的结皮浇注料堵塞的问题，通过技术人员对生产实践进行的长时间研究发现，煤的不完全燃烧是引发粘结堵塞现象的重要因素。煤的不完全燃烧引发粘结堵塞现象的原因，通过技术学者的不断实践研究得出，碳可以提供较大的热量，在煅烧过程中还能够将反应的进程促进提升，碳在发生了不完全燃烧的情况下，会在窑尾系统中发生温度倒挂的现象，容易发生堵塞。改善此现象的措施是对系统进行了改造，从而使堵塞现象进行了改善。

一、引发结皮、堵料现象的因素

由于在生产过程中，分解系统中经常会发生结皮、堵塞的现象，专家学者对此现象进行了深入性研究。通过进行研究和实验得出，引发结皮、堵塞现象的重要因素是煤的不完全燃烧。

（一）煤燃烧与还原气氛及局部高温对结皮的影响

由于煤产生了不完全燃烧，从而产生了局部高温至使预热器发生了温度倒挂的现象，局部高温对结皮产生的影响可以通过实验得以证明。实验过程采取的是含碳物料和不含碳物料进行煅烧，对比煅烧的结果，两者煅烧的时间和温度是相同的。样品制作过程中利用的是硫碱盐过渡相和水泥生料进行1：1的配比，从而得到两种样品，再在两者中加入4%的活性碳粉得到最终的样品，再把最终样品进行煅烧。对两种样品采取不同温度急烧并保温5分钟后，再对样品进行急冷，最后观察样品的物理状态。通过实验得知，碳的存在加速了反应进程以及烧结，主要是因为碳的燃烧为样品煅烧加入了额外的热量。通过对碳燃烧的程度进行研究，在回转窑内的碳并未完全燃烧，在继续燃烧的情况下，将回转窑内的温度不断升高，在此种状态下，严重的结皮结圈现象形成。

（二）煤的燃烧对硫碱挥发及其循环的影响

煤的燃烧对硫碱循环产生着重要的影响，通过研究发现，如果煤产生了不完全燃烧，会显著的提升硫碱循环能力，在此作用下造成了干法窑的堵塞现象。通过对硫碱的挥发性进行实验可以得到这一结论，通过实验得知物料随着温度升高其挥发率也逐渐增大，而挥发率和窑系统循环量的关系十分密切，两者之间的关系是正比的关系。从此得知，硫碱在煤不完全燃烧时产生较大的挥发性，破坏了窑系统的平衡和循环产生堵塞[1]。

（三）煤燃烧对过渡液相熔点的影响

通过对粘结堵塞的过渡液相进行研究发现，煤燃烧不完全时，系统的局部产生了还原气氛，还源气氛的作用下使局部硫碱过渡液相发生了熔点不断下降的现象。主要是化学物质发生了反应，使亚硫酸盐和硫化物进行了产生。由于硫化物熔点与硫酸盐熔点进行比较，硫化物低于硫酸盐，如果发生SO42-转化成SO32-，导致过渡液相低共熔点降低，通过对同样温度下的过渡液相量进行测量发现，此液相量却产生了增加现象，在此环境下结皮产生了生长。

（四）三种因素对生产的影响分析

在实际生产时，含碳生料的环节是在旋风预热器下的料管道位置、旋风筒的下料管道两处。由于煤的燃烧不完全，煤粉会与物料一起进入这两个位置。

煤的不完全燃烧会使煤粉与物料会同时进入旋风预热器下的料管道和旋风筒处的下料管道中，这两处是含有碳生料的主要位置。由于煤的缓慢性燃烧，从而产生了局部高温现象，导致温度倒挂问题。另外在还原气氛的作用中，加大了过渡液相量，从而使结皮现象频繁发生。

站在硫碱循环的角度，物料在实际工作中是与窑尾的烟气在分解炉的位置或者是上升的烟道内进行碰撞，再经过旋风筒的收集进入到窑内，在此窑内中的物料通过测量拥有的硫碱量最高。如果与未燃烧充分的煤粉进行汇合，从而产生还原气氛，并在局部高温的作用下，形成了下料管道的堵塞现象。

通过对气相分布进行研究发现，在窑尾的烟室和上升的烟道处拥有的硫碱含量最大，并且通过测量其温度，也具有较高的特点。在此种环境下，是结皮产生的最好时机，如果再加入硫碱循环极易产生结皮堵塞现象。如果发生堵塞则会使窑内的通风产生影响，促进窑头发生燃烧不全的现象，从而使结皮现象发生，产生了恶性循环。

二、改造的技术措施

（一）调整两列喂料比

通过加大窑系列、缩减炉系统喂料量的技术措施，达到喂煤量缩减，从而使结皮、堵塞现象得到了缓解。

（二）改进分解炉喂煤系统

将富勒泵喷嘴进行扩大改造，将原有的炉处喷嘴耐磨套消除，从而达到缩减系统阻力的目标。对罗茨风机至富勒泵的风管进行扩大改造，并将风速进行缩减，从而使风机拥有的负荷进行降低，测量其温度也得到了有效的下降。此措施将三角带、密封件容易产生烧坏的现象、设备漏洞问题进行了解决。通过对机房的噪音进行测量发现，原有的噪音得到了下降，使设备的运行达到可靠的要求，最主要的是将分解炉的燃状况产生了好转[2]。

通过上述的改善，窑的生产情况得到了有效的改善，但生产效率只能固定有一个产值上并不能再次提升，如果强行提升生产量，则发生堵料的次数加大。从此可以看出，根本问题并没有得到有效的结果。通过对国内外同类型的窑进行比对后，是由于原设计中，由于炉容并没有进行扩大，导致了窑况不好的现象，从而未达到目标要求，是其根本性原因。

（三）分解炉改造

分解炉的改造是将分解炉的直筒部分进行了加高，并且将四组旋风筒加相应的增高，而窑的进出风与进煤料的位置与方式并未改变，目的是将炉容进行了扩大，并加入了流场改善措施，使窑况从根本上发生了改变[3]。

通过将举措用于实践中发现，分解炉处的温度与各级筒处的温度与原来相比实现了大幅度下降，通过对分解率进行测定，其和稳定性能与原设计设定的参数达到一致，从此使整个系统达到了理想中的状态。通过改造，结皮与堵料现象彻底消失了，以往发生的设备故障现象也降低了。

结束语：

综上所述，由于煤的不完全燃烧又由于炉容较小，所以产生了结皮与堵塞的现象发生，通过对分解炉的有效改造，使结皮与堵塞现象彻底消除。需要技术人员不断加大对分解炉的研究，从而在保证不产生结皮与堵塞的情况下提升生产质量，促进生产效率的提升。