(一)堵塞現象
懸浮預熱器窯、預分解窯等新型干法生產(chǎn)工藝存在一個(gè)“通病”——預熱系統堵塞。堵塞的發(fā)生不僅擾亂了窯的熱工制度,降低了窯產(chǎn)量和熟料質(zhì)量,而處理起來(lái)費時(shí)費力,甚至還會(huì )造成人員傷亡大事故。預熱系統堵塞時(shí),一般有以下幾種“癥兆”;
1、排灰閥靜止不動(dòng)。
2、堵料部位以上各處負壓劇烈上升;堵塞部位以下部位則出現了正壓,捅料孔、排風(fēng)閥等處向外冒灰;窯頭通風(fēng)不好,嚴重時(shí)往外冒火。
3、排風(fēng)機入口、一出口、分解爐出口、窯尾等處溫度異常升高,甚至達到或超過(guò)危險溫度范圍。
4、預熱器錐體負壓急劇減小或下料溫度減小。如果發(fā)現不及時(shí),旋風(fēng)筒內幾分鐘就積滿(mǎn)了料粉,但往窯內下料卻很少。當堵窯料量過(guò)大時(shí),就會(huì )出現突然塌料,料粉沖出窯外,釀出事故。
對于五級旋風(fēng)預熱器或預分解密來(lái)說(shuō),預熱系統內容易堵塞的部位主要有以下幾處:
①四級旋風(fēng)筒C4垂直煙道、C4錐體;兩者堵塞物相似,主要是高溫未燃盡的煤粒和生料沉積物。
②窯尾煙室縮口和窯尾斜坡;堵塞物主要是結皮物料,冷卻后很硬,堿含量(R2O)高。
③五級旋風(fēng)筒C4錐體及下料管;堵塞物主要是結皮物料。C4筒及分解爐連接管道堵塞物中有大量結皮,有的質(zhì)地很硬,結皮物上有 大量未燃盡的煤粒子,用高壓風(fēng)吹時(shí),會(huì )出現明火。
(二)原因分析
造成新型干法生產(chǎn)預熱系統堵塞的主要原因是在預熱器和窯之間的“內部循環(huán)”。當窯尾廢氣溫度達到一定值時(shí),粉塵就粘附在廢氣管道壁上,而這種粉塵由于吸附了堿、氯、硫,故粘性很大。隨著(zhù)溫度的上升,粉塵粘附的數量和硬度也增加了,這便形成結皮。管道實(shí)際通風(fēng)截面就要減少,有時(shí)旋風(fēng)筒頂部的粘灰脫落排在旋風(fēng)筒內,就使旋風(fēng)筒下部堵塞。
當預熱器內生料和燃料含硫、堿較高時(shí),溫度達到400~600℃時(shí)SO2就會(huì )轉化為SO3。SO3被生料粉吸收以后生成CaSO4,在860℃下CaSO4熔融并容易與料粉在預熱器底部和窯尾內部結成堿圈。
預熱系統的結皮和堵塞容易在低級的兩個(gè)預熱器內產(chǎn)生,特別是下一級旋風(fēng)筒是容易發(fā)生結皮的地方。在預熱器中和回轉窯入口處的沉積物含有較高的硫酸堿和氯化堿,窯氣中含有的硫酸堿因熔融凝聚而分離出來(lái),形成與燃燒物質(zhì)和窯灰相結合的物質(zhì)。這樣的熔融物在生料顆粒上形成薄膜,使流動(dòng)惡化并在預熱器內造成堵塞。
預熱系統堵塞除上述工藝方面原因外,還有操作方面、設備維護方面的原因。
①操作方面:喂料不均、生料成分波動(dòng)、火焰形成不當、窯內還原氣氛、不完全燃燒等容易造成預熱系統結皮堵塞。
②設備維護方面:窯尾密封處、人孔、冷風(fēng)閘門(mén)等漏風(fēng)、預熱器內襯剝蝕、翻板閥太緊(不靈活)等也容易造成預熱系統結皮堵塞。
(三)處理方法
新型干法窯預熱系統發(fā)生堵塞后,應立即進(jìn)行清堵。有關(guān)處理方法和步驟有以下幾點(diǎn):
①接到堵塞報告后,應立即考慮采取止料、減煤、慢轉窯等措施。
②抓緊探明堵塞情況及堵塞部位。
③商定清堵方案、組織人力、物力,統一行動(dòng)。
④如果堵塞較輕微,稍桶即可清堵時(shí),可適當減煤,繼續轉窯;如果堵塞嚴重時(shí),則停料,同時(shí)慢轉窯。
⑤捅堵時(shí),可用壓縮空氣噴槍對準堵塞部位直接桶搗。
⑥清堵時(shí),應本著(zhù)“先下后上”的原則,即先桶下部,后桶上部,保證桶下的物料順暢排走。
⑦清堵時(shí),要關(guān)小排風(fēng)機閥門(mén)(不得關(guān)閉排風(fēng)機),保持預熱器系統內呈負壓狀態(tài),便于桶堵。
⑧捅堵完畢后,進(jìn)行預熱系統詳細檢查,確保各級旋風(fēng)筒錐體、管道、撒料器、閥門(mén)等干凈完好,確保所有人孔門(mén)、捅料孔等密封嚴密,各處壓力、溫度恢復正常。
⑨點(diǎn)火、升溫、投料。
(四)預防措施
1.嚴格控制進(jìn)廠(chǎng)原料、燃料質(zhì)量,加強內部管理,定時(shí)排放三次風(fēng)收塵灰,使窯尾電收塵回灰均勻加入生料均化庫中,并加強看火操作,及時(shí)旁路放風(fēng),合理匹配風(fēng)、料、煤及窯速,穩定窯內熱工制度,切忌猛增猛減,大調大動(dòng)。
2.穩定生料成分,控制窯尾溫度,分解爐出口溫度等,使溫度與成分相匹配,防止局部過(guò)熱,防止窯爐不完全燃燒和還原氣氛的形成,再通過(guò)密封各級預熱器漏風(fēng)點(diǎn),及翻板閥嚴密鎖風(fēng),確保系統工況穩定。
3.在頻繁結皮堵塞的部位,合理設置捅料孔、監測報警裝置、空氣炮等。
①在容易結皮的部位,增設空氣炮及吹桶裝置,如在C4錐體,可加裝空氣炮和吹堵管;在C5上升管道可加裝吹堵管;在窯尾斜坡加裝空氣炮;在分解爐設置桶料孔。捅料孔及吹桶裝置一般應均布于易堵部位的周?chē)?,一旦發(fā)生堵塞,能夠從四個(gè)方向捅堵。
②在易堵料的“瓶頸”部位,即各級下料管錐段增設核子料位計,用來(lái)監測物料堆積情況。為防止料位計誤動(dòng)作,可在易堵部位如C3、C4、C5級各下料錐管段安裝壓力變送器,并遠傳到后備儀表控制盤(pán)及DCS上組成監測報警系統。
以上措施可有效地預防預勢器系統堵塞,做到隨堵、隨桶、隨清,以減少其它故障的發(fā)生。