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1、预热器结皮判断、处理陈帅严 * 4090313227-4090313240 (河北省唐山市063000 )摘要 : 预热器的结皮堵塞是指生产过程中预热器的器壁被流经它的气体携带的粉状物料黏附,并不断增厚,从而引起整个窑系统热工制度紊乱,物料流通不畅,甚至堵塞, 使生产难以维持的一种现象。随着近年来的不断演变, 水泥生产方法已进入新型干法水泥生产线占绝对主导地位的时代。越来越多的工厂受到预热器系统结皮堵塞的困扰 , 小则停料捅堵 , 大则要停窑处理。影响了熟料产质量,处理堵塞事故浪费了大量人力、物力,造成回转窑运转率降低, 带来了巨大的经济损失。因此,对预热器的结皮判断和处理在实际生产中显得尤为
2、重要。关键词:预热器;结皮;新型干法水泥技术中图分类号:Preheater crust judging, processingChenShuaiyan4090313227-4090313240 (Tangshan City Hebei province 063000) Abstract: Preheater crust refers to the production process of preheater in wall is through its gas carrying powdery material adhesion, and constantly thickening, cau
3、sing the whole kiln system thermal system disorders, material circulation, or even blocked, so that the production is difficult to maintain a phenomenon. In recent years along with the constantly evolving, cement production method has entered the new dry cement production line of the absolutely domi
4、nant era. More and more factories are jam puzzle, small stop poking block material, is to stop kiln processing. Affect the quality and output of clinker blockage accident, treatment of waste a large amount of manpower, material resources, causing the rotary kiln operation rate reduce, brought huge e
5、conomic losses. Therefore, the preheater crust judgment and treatment in actual production is particularly important. Keyword: Preheater Crust New dry process cement technology 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 1. 根据结皮现象正确判断结皮
6、类型1.1 常见结皮区域分布特点1.1.1 结皮频繁区窑尾烟室及上升烟道区,该区域温度1000-1200,结皮料较坚硬,多孔。最末级旋风筒及其下料管道区域,820-900,硬块结皮居多, 煤燃烧不充分时,结皮频度高。1.1.2 结皮中等区分解炉炉壁,末级旋风筒内壁及次末级旋风筒下料管的区域较松块层。 750-870 。1.1.3 结皮轻微区次末级以上的旋风筒C2,C3轻微发生窑实料块,层状结构600-8001.2 常见结皮料分类1.2.1 密实结皮(密实料块结皮)形成温度通常 800,从宏观来看烧结程度较低。密实料块外观类似经加压成型的粉饼,表观密度为1.3 ,较同一物料的自然堆积容积密度大(
7、见表 1),密实料块结皮的形成是预热器管道中高速流体动压头在一定条件下转化为静压头所产生的“压力”压缩所至,颜色与生料一样,呈粉红色。1.2.2 酥松结皮宏观上酥松结皮的最大特点是:结皮是由一种多孔的, 强度不高的层状物料所构成。酥松结皮的形成温度范围约在850-1000之间,其颜色已较生料及三级筒物料有明显的变化。 通常显暗黄或浅棕色, 酥松结皮的表观密度较密实结皮低得多,甚至低于该物料的自然堆积容积密度。外观来看,孔隙率虽高但孔径细小。1.2.3 硬块结皮硬块结皮主要生长在预热器系统的高温区,1000-1200。但在末级预热器下料管道处,也有较硬的结皮存在。 硬块结皮主要由致密的料团或熟料
8、“飞沙”经液相的黏结所构成。 硬块结皮内多孔, 但孔径较酥松结皮大得多。 硬块结皮颜色一般较深。表 1 各类结皮料容积密度(g/cm3)生料自然堆积密实料块结皮酥松结皮硬块结皮1.1 1.3 0.9 1.5 2. 分析结皮产生的原因并进行处理2.1 预热器系统堵塞的原因2.1.1 原燃材料的影响2.1.1.1 原燃材料中化学有害成分含量过高,在窑内高温下逐步挥发,以气相的形式与氯及二氧化硫发生反应,随气流被带到预热器内, 温度降低后, 挥发物冷凝在生料表面, 随着生料重新回到窑内, 通过多次循环、富集, 使生料表面的化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
9、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 学成分改变,当这些物料在熔化,产生液相后,与温度较低的设备或管道接触,便可能粘附在上面形成结皮,如不及时处理,将导致预热器系统的堵塞。2.1.1.2 生料成分波动亦是造成结皮、堵塞的一个主要原因, KH 值过低,生料易烧,800时料子就发黏,大量的生料粘附在旋风筒内壁,为结皮堵塞创造了条件;KH 值过高,料子难烧,为了烧出合格熟料,中控操作人员必会提高预热器及窑的温度, 预热器系统温度的升高将增加熔融物料的数量,也为结皮、 堵塞创造了条件。当 IM 值偏高
10、时,物料易引起预热器挂料,影响窑内通风,使得物料在预热器中下料不畅而导致堵塞。表2 济源市水泥厂原料及结皮料样化学分析/% 成分Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO f-CaO SO3共计结皮19.00 6.70 3.28 3.31 63.04 3.41 19.36 3.41 99.14 热料- 23.40 5.80 3.65 64.92 0.93 0.40 - 99.10 2.1.1.3 煤灰的掺入不均改变了物料的化学成分、液相性质和液相量,使预热器过早出现微熔体, 粘附生料粉形成结皮。 回灰是指窑灰,由于量少, 在生料库中不易被混合均匀, 造成入窑生料成分波动, 窑灰中含有
11、一定量的有害成分,必然加剧挥发组分的循环富集,引起结皮。表3济源市水泥厂煤灰及生料化学分析/% 成分Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO f-CaO SO3共计煤灰- 51.17 4.43 33.24 5.59 - - 1.34 95.71 生料35.90 12.81 2.44 3.13 44.12 0.11 0.22 0.69 99.32 2.1.2 热力作用的影响2.1.2.1 煤粉燃烧速度慢, 空气量不足及操作不当造成不完全燃烧,都会导致预热器系统内温度布局的不稳定形成局部高温,产生熔融粘聚性物质并粘附在预热器的锥体和下料管上就易结皮、挂料,甚至堵塞。2.1.2.2 喂料
12、设备或其他因素导致下料量不均匀,影响预热器系统的正常工作,而且操作滞后, 跟不上喂料的变化, 加减煤不及时, 甚至在出现断料时也不能及时减煤,很容易出现局部高温产生结皮堵塞。2.1.3 机械设备之影响2.1.3.1 预热器系统处在高负压状态下工作,密封的好坏直接影响煤的燃烧效果及温度的稳定, 而结皮与煤、 燃烧、温度等因素密切相关。 漏风不仅降低旋风筒的分离效果, 增加热耗、电耗,漏风能在很短时间内使物料在有害元素(碱、氯、硫)的作用下部分凝固,在漏风的周围结皮继而形成堵塞。2.1.3.2 翻板阀配重不合理,转动不灵活,长期处在局部高温下会导致烧毁进而卡死, 进料时很容易在下料管中积料造成来料
13、不均。2.1.3.3 系统内浇筑料剥落,检查门的砖镶砌不牢而垮落,旋风筒内筒和撒料盒烧坏掉下,检修时若耐火砖或检修工具留在预热器内未及时清出则很容易造成翻板阀的卡死。2.1.4 操作不当造成的影响由于操作员对预分解窑的工艺及操作特点不熟悉,责任心不强, 或未遵守工艺操作规程都会引起操作不当而造成预热器系统的堵塞。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - 2.1.4.1 点火初期当分解炉内燃料已正常燃烧达到投料温度就要抓住时
14、机投料,否则易造成预分解系统长时间超高温而结皮、堵塞。2.1.4.2 回转窑和分解炉操作要前后兼顾, 合理调整窑内通风或系统负压, 在操作中操作员为降低 f-CaO 提高生料入窑分解率,提高分解炉出口温度(正常880左右) ,有时甚至长时间超高,同时采取增加窑头用煤量加强窑前热力强度,造成预热器内结皮,挂料甚至塌料、堵塞。2.2 预热器结皮堵塞的处理2.2.1 结皮判断、分类、处理2.2.1.1粉料快结皮对生产影响不大,这是因为这类结皮黏结力较弱,极易被预热器中的高速气流冲刷。2.2.1.2酥松结皮一般不易被冲刷,因而在一定条件下可对生产造成影响。通常采用机械除皮方法,如捅料、空气炮等可将其除
15、掉。2.2.1.3硬块结皮, 包括末级筒下料管道因煤燃烧不充分而导致的黏结堵塞结皮料,因其中含有大量液相,黏结力强,不易除去,将对生产造成极大影响。因此在生产中应尽量避免。通常温度控制在1000以内,注意煤燃烧情况,不产生还原气氛,可预防硬块结皮出现。2.2.2 堵塞处理有下述现象之一者可认为发生结皮堵塞:结皮堵塞现象:气体温度急剧上升,如预分解系统温度偏高气体压力不稳,如预热器负压过高火焰太短排灰阀被堵后阀杆停止摆动并有冒灰现象发现堵塞后 , 应立即报告看火技师 , 并积极准备清堵 , 处理步骤如下 : 2.2.2.1 尽可能搞清堵塞原因 . 探明堵塞情况、部位 , 商定捅堵方案。组织好人力
16、。统一指挥 , 协同工作 . 不许单独或盲目行动;2.2.2.2 接到堵塞的信息后 , 首先止料 , 减煤, 慢转窑 , 防止积料增多和烧结成块;2.2.2.3 如果堵得不太严重 , 稍捅即可下去 , 可适当减煤 , 继续转窑。如果堵塞严重则要止煤、熄火、进行捅堵。同时慢慢转窑, 以免下料管堵塞或斜坡上积料;2.2.2.4 捅堵时的程序应是先下部后上部, 同时要保证捅下物料顺利排出;2.2.2.5 捅堵时可以开动所堵部位压缩空气吹口, 或用长铁棒 , 或压缩空气喷枪对准堵塞部位直接捅捣 ; 2.2.2.6 捅堵时勿停排风机 , 但应调小开度 , 保持预热器内适当负压 , 便于捅堵操作。2.2.
17、2.7 捅完以后 , 要检查各处是否清理干净, 各处压力是否恢复正常 , 然后升火、开窑、下料。2.2.3 捅堵的安全措施捅堵时很容易发生灼伤、摔伤事故, 因此要注意 : 2.2.3.1 打开捅堵门孔时 . 一定要防止热料溢出 , 人员不应站在捅孔正面 , 应站立侧面。易于躲藏的位置; 2.2.3.2 捅堵时要注意防止喷料、 落料、甚至大量热料下塌 , 造成热料流入现场 , 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - 甚至冲
18、出窑和冷却机外 , 现场和有关地区要有安全防范措施; 2.2.3.3 一般捅料只能向下捅 , 即使向下捅时也要防止上面塌料, 不允许由下向上捅捣 , 那是十分危险的 ; 2.2.3.4 捅堵用铁棒或压缩空气喷枪灼热烫手, 因此捅堵人员必须戴石棉或帆布手套, 脚穿深帮皮鞋并加鞋罩 ; 2.2.3.5 捅堵现场应有铁栅钢平台 , 以备灼烧物料溢满楼板时躲藏之用。3. 避免结皮再次出现应该注意的事项3.1 原燃料的成分严格控制原燃料的有害化学成分含量(K2O+Na2O、SO3 ) ,以满足安全生产要求。3.2 工艺参数的稳定严格按照生产过程控制参数操作, 力争避免局部高温现象的存在和工艺参数的波动,
19、 以消除因热力作用造成的局部粘结引发的堵塞现象。3.3 巡检工作加强预热器系统的巡检工作,克服机械设备失灵造成的不必要堵塞问题。3.4 热工控制生产过程中避免大起大落的操作和控制,一定要做到风、 煤、料的稳步提高或降低,以克服因加料过猛造成的堵塞问题。避免预热器系统通风不良, 煤粉燃烧不完全造成的堵塞。4. 参考文献1、 杨力远 余海燕 ( 郑州大学 ) 李四新 杨波(济源市水泥厂 ). 济源市水泥厂悬浮预热器结皮堵塞原因及对策. 河南建材 .1999年第1期:25-29 2、袁红霞陈新成 . 防止SLC- S 型窑系统结皮堵塞的操作体会. 水泥:1998年第10期:4-9 3、钮一民(合肥水泥研究设计院). 预热器与分解炉窑的堵塞和结皮. 水泥技术1989年第6期:2-6 4、张淑广 .1000 t/d 预分解窑预热器结皮原因及处理措施. 山东建材信息网 .2007年第4期:12-15 5、马保国 . 新型干法水泥生产工艺 . 化学工业出版社 . 2007年7月第1版名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -
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