SP窑预热器结皮的防治措施

钢渣 ４．１５ ９．２６ ２．９９ ２５．４０ ４４．７０ ７．００ ０．６５ ０．１２ ０．２８ １．５０ ０．０３
表 ２ 煤的工业分析和煤灰的化学成分
煤
煤的工业分析
煤 灰 的 化 学 成 分／％
样
Ａａｄ ／％ Ｖａｄ ／％ Ｍａｄ ／％ ＦＣａｄ ／％ Ｑｎｅｔ，ａｄ ／（ｋＪ／ｋｇ） ＳｉＯ２
仅在 ２００４ 年 ２～１０ 月， 因窑尾烟室或预热器结皮 堵塞造成停窑次数见表 ３， Ｃ５ 结皮的化学成分见表 ４。
表 ３ ２００４ 年 ２～１０ 月结皮堵塞造成的停窑次数 次
编号 ２ 月 ３ 月 ４ 月 ５ 月 ６ 月 ７ 月 ８ 月 ９ 月 １０ 月 １ 号窑 １ ０ １ ２ ４ １ ４ ４ ７ ２ 号窑 １ ２ ０ ４ ４ ２ ６ ５ ３
Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３
ＣａＯ
ＭｇＯ
ＳＯ３
ＲＣｌ
１号
２７．８９ ２８．１１
１．２１
４２．２８ ２１ ２９６．４３ ５８．４８ ２５．４６
３．９６
５．６９
０．７４
５．２４
０．０６
２号
３３．１４ ２１．４３
１．２６
４０．３７ １８ ８７２．４９ ຫໍສະໝຸດ Baidu６．４８ ２９．４８
７．５６
５．０２
１．０８
７．９３
０．０９
系统正常、异常时操作参数的变化见表 ５。
表 ５ 正常、异常时操作参数的变化
项目
正常时
结皮时
窑 头 罩 温 度／℃
８００～１ ０００
１ １５０～１ ４５０
烧成带
气 体 温 度／℃ 物 料 温 度／℃
１ ６００～１ ６５０ １ ４００～１ ４５０
１ ６５０～１ ７００ １ ６００～１ ６５０
窑尾
温 度／℃ 气体 ＣＯ 含量／％
６％。加快煤粉燃烧速度， 防止其进入窑尾二次燃烧。 ４） 在窑况稳定的前提下， 统一操作， 提高产质量。 ５） 采用人工清除和自动吹堵相结合的方法治理
结皮。 ６） 严格遵守两生料库生料搭配使用的制度。减少
因生料成分不稳， 造成窑况不稳， 从而增加结皮的机 会。
７） 优化配料方案以适应燃煤煅烧需要。当混合煤 热 值 在 ２４ ７００ ～２５ ５００ｋＪ／ｋｇ 左 右 时 ， 此 时 可 调 整 ＫＨ＝０．８８～０．９１， ＳＭ＝２．６０～２．６５， Ｐ＝１．４～１．６， 熔剂矿物总 量确保在 １７．８％～１８．３％； 热值较低时， 调整硅率 ＳＭ＝ ２．４～２．５， 确保物料煅烧充分。
３） 窑口护板频繁掉落， 窑头筒体表面温度经常达 ３００℃以上， 以致在大修点火后 ３ 个月内红窑。
４） 窑尾系统温度过高， Ｃ４、Ｃ５ 和窑尾烟室结皮严 重， 且窑尾经常冒黑烟。
３ 原因分析
３．１ 煤质差、ＳＯ３ 含量高 进 厂 原 料 中 的 有 害 成 分 碱 、氯 、硫 含 量 都 在 正 常
８） 加强密封， 及时堵塞窑尾系统的漏风部位。 ９） 缩小窑头下料斜坡的通风面积。如图 １ 所示， ａ 处是斜坡一侧平台观察孔， ｂ 到 ｄ 处是斜坡上砖墙砌 筑处， ｄ 处是斜坡另一侧观察孔， ｆ、ｅ 处是单冷机和窑 头邻接部位， 窑尾系统没有结皮的情况时， 在 ｃ 处砌 砖墙，ｃｄ 长 ０．４５ｍ。目前在距 ｄ 处 ０．９１ｍ 的 ｂ 处砌筑 一道砖墙， ａｂ 长 １．６ｍ ，ｂｆ 高 １．２ｍ。这样能增加二次风 速， 使其和一次风共同加强对煤粉的扰动， 使煤粉完 全燃烧，同时减少窑头喷灰影响看火。
９５０～１ ０５０ ０．１２
１ ０５０～１ ４００ ０．５８～１．０
入 窑 物 料 温 度／℃
８００～８２０
１ ０００～１ ０５０
出 口 气 体 温 度／℃
２９０～３２０
Ｃ１
出 口 压 力／Ｐａ
－ ５ ２００～－ ５ ５００
３６０～３９０ － ５ ７００～－ ６ ３００
从表 ５ 看出， 出现异常时， Ｃ１ 出口温度和压力过 高。窑尾的结皮使排风的有效通道变小， 阻力增大； 另 一方面， 煤粉在烧成带不完全燃烧， 在窑尾预热器等 处二次燃烧或生料不稳定， 造成窑尾预热器温度过 高， 煤粉不完全燃烧导致窑尾 ＣＯ 气体含量高。
表 １。煤的工业分析和煤灰的化学成分见表 ２。
表 １ 原材料化学成分
％
名称 Ｌｏｓｓ ＳｉＯ２ Ａｌ２Ｏ３ Ｆｅ２Ｏ３ ＣａＯ ＭｇＯ ＳＯ３ ＲＣｌ Ｒ２Ｏ ＭｎＯ２ Ｐ２Ｏ５
石灰石 ４２．３４ ２．５４ ０．６９ ０．３５ ５３．１４ ０．４４
０．２０
黏土 ５．０８ ６８．２６ １３．９０ ５．９０ ２．２２ １．６４ ０．１３ ０．２１ ０．１６
２００８．Ｎｏ．１０
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ＳＰ 窑预热器结皮的防治措施
孙克军 １， 胡 旭 １， 吕 勇 １， 徐红燕 ２， 刘 华 ３ （ １．龙潭水泥厂， 江苏 南京 ２１００３４； ２．济南大学 材料科学与工程学院， 山东 济南 ２５００２２；
３．山东省东营市经贸委， 山东 东营 ２５７０９１）
中图分类号： ＴＱ１７２．６２２．２４ 文献标识码： Ｂ 文章编号： １００２－ ９８７７（ ２００８） １０－ ００１９－ ０２
由于煤质差， 又片面追求熟料产质量， 看火工操 作不当， 均使煤粉燃烧不完全， 在窑尾上升烟道至 Ｃ４、 Ｃ５ 内二次燃烧。通过打开窑尾烟室大门或 Ｃ４、Ｃ５ 风道
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２００８．Ｎｏ．１０
门观察， 发现煤粉不完全燃烧产生大量的火星； 从窑 头看火孔观察， 发现煤粒掉落物料上有蓝火焰产生。 同时由于热工制度不稳定造成窑慢转， 没有及时减 煤， 以及窑头煤泵故障， 喷煤过多等均造成窑尾经常 冒黑烟。
（ 编辑 王承敏）
表 ４ Ｃ５ 结皮的化学成分
％
序号 Ｌｏｓｓ ＳｉＯ２ Ａｌ２Ｏ３ Ｆｅ２Ｏ３ ＣａＯ ＭｇＯ Ｒ２Ｏ ＲＣｌ ＳＯ３ ｆＣａＯ
１ 号 １０．７４ １２．２ ３．６８ １．６３ ５３．８１ ０．７７ ０．３５ ０．２３ ６．３２ １１．３５
２ 号 １１．０４ １３．２ ４．１６ １．８４ ５３．１５ ０．６４ ０．２９ ０．３５ １４．４６ ５．０４
５．５６
８．２８
１．４０
６．５２
０．０３
注： １～４ 号煤样为 ２００４ 年 ２～１０ 月采用的几种燃煤。５ 号煤样为 ２００４ 年底购进的准备与低热值煤相混合的煤。
２ 生产中出现的问题
１）窑头正压严重， 经常往外喷火， 熟料黏散， 结窑 口圈。
２） 窑 头 下 料 斜 坡“堆 雪 人 ”， 熟 料 在 单 冷 机 内 结 圈， 单冷机中部筒体经常变红。
图 １ 窑头下料斜坡处砌砖墙的示意
５ 效果
采取上述措施后， 窑系统稳定， 煤粉燃烧完全， 窑 尾 结 皮 明 显 减 少 。 根 据 几 个 月 的 产 质 量 统 计 ，２００５ 年 １～２ 月， 两条窑熟料的 ２８ｄ 平均抗压强度比 ２００４ 年 ８～１０ 月提高了 ３～５ＭＰａ， 熟料产量和窑运转率等 大幅提高， 保证了生产的稳定运行。具体数据见表 ６。
４ 解决措施
１） 采用低热值的烟煤和高热值无烟煤、烟煤混合 使用。这样能解决烟煤热值低、煤耗高的缺点， 从而减 少煤不完全燃烧导致预热器结皮的现象。
２） 减少使用含有碱、氯、硫等有害组分较高的煤 和丢掉一部分电除尘收下的回灰。将丢弃的窑灰作为 混合材按有关标准均匀掺入熟料中磨制水泥。
３） 调整煤粉细度控制指标。煤粉细度一般控制 在 ０．０８０ｍｍ 筛 余 ６％～８％， 高 灰 分 的 低 热 值 煤 ， 其 着 火温度高， 燃尽时间长； 挥发分超过 ３５％的煤， 黑火头 短 ， 燃 烧 过 快；固 定 碳 含 量 高 达 ５３％、挥 发 分 含 量 在 ３０％左右的煤， 易造成两截火， 煤粉燃烧不充分。针对 这些情况， 一般把煤粉混合后， 其控制细度在 ４％～
范 围 内 （ 见 表 １） ， 自 １９９８ 年 投 产 以 来 ， 在 正 常 情 况 下， 没有出现过频繁结皮问题。
自 ２００３ 年下半年， 由于原煤价格大幅上扬， 为减 少成本， 工厂购进一大批劣质烟煤， 其中含有大量煤 矸石等杂物 ， 热 值 低 ， 灰 分 高 ， ＳＯ３ 含 量 也 较 高 （ 见 表 ２） ， 这种煤形成的火焰黑火头长， 火焰无力， 煤耗高， 热力强度低。在使用这种煤煅烧生料后， 窑尾预热器 系统出现严重结皮， 从而导致上述情况发生。
表 ６ 两条窑采取措施前后生产数据对比
时间
２００４－ ０８ ２００４－ ０９ ２００４－ １０ ２００５－ ０１ ２００５－ ０２
台 时 产 量 ／（ｔ／ｈ）
１ 号窑
２ 号窑
２０．７８
２１．１０
２１．３１
２０．０６
１９．６３
２３．２９
２５．０１
２５．１３
２５．３２
２５．０７
运 转 时 间／ｈ
１ 号窑
３ 号 ０．３４ ２２．１６ ５．４０ ３．２３ ６５．５０ １．３８ ０．１６ ０．２０ ０．５４ ０．５５
注： ３ 号样为正常熟料的化学成分。
从 表 ４ 中 可 以 看 出 ， ２ 号 结 皮 料 ＳＯ３ 含 量 高 达 １４．４６％， 这主要是由于煤里存在的各种硫的化合物， 在生产中内外循环富集造成的。 ３．２ 操作不当
２ 号窑
５９４．２３
５７２．５８
５７８．３０
５６６．８６
４８５．９１
６１０．９０
７１７．１４
７１３．２０
６５９．４３
６５７．８２
运 转 率／％
１ 号窑
２ 号窑
７９．８７
７６．９６
８０．３２
７８．７３
６５．３１
８２．１１
９６．３９
９５．８６
９８．１３
９７．８９
产量 ／ｔ
熟料 ２８ｄ 平均抗压强度／ＭＰａ
龙潭水泥厂 ２ 条 ６００ｔ／ｄ 生产线， 回转窑规格均为 Φ３．２ｍ×５２ｍ， 窑头配置 Φ３．２ｍ×３６．５ｍ 单筒冷却机。窑 尾为五级旋风预热器。自 ２００４ 年 ２ 月～２００５ 年初， 预 热器结皮频繁发生， 严重影响生产的正常运行。
１ 原燃材料化学成分
采用石灰石、黏土和钢渣配料， 其化学成分见
３号
２９．３７ ２４．３２
１．８６
４５．０８ ２２ ３８９．３３ ５２．９２ ３４．９４
４．６８
３．９２
１．１５
５．１７
４号
４１．５０ ２２．２８
１．３３
３５．３２ １８ ２３３．４６ ５８．１２ ２５．４０
７．２０
３．０１
１．５９
８．１８
０．１２
５号
１５．１９ ２９．７７
１．３２
５３．８４ ２５ ９５１．６１ ５２．３２ ２０．８８
１ 号窑
２ 号窑
１ 号窑
２ 号窑
１２ ３４８．１６ １２ ０８１．４９
５４．９
５４．２
１２ ３２３．６６ １１ ３７１．１３
５５．７
５４．９
９ ５３８．３４ １４ ２２７．８２
５３．８
５５．２
１７ ９３５．７１ １７ ９２２．６８
６０．５
５８．７
１６ ６９６．８６ １６ ４９１．５７
５８．４
５９．１