0 引言
福建春馳新豐水泥有限公司2×2 500 t/d生產(chǎn)線采用100%無煙煤，今年2月中旬2號窯大修時更換窯口至過渡帶約28 m長窯磚，在重新點火后生產(chǎn)不到5天時間里窯筒體15 m～28 m和大齒圈至三檔就形成長厚窯皮，且在3月18～23日預(yù)熱器出現(xiàn)大塌料而影響窯運行質(zhì)量。本文就長厚窯皮形成的原因進行分析并介紹處理措施。
1 現(xiàn)象描述
從筒體掃描溫度觀察到，3月7日夜班投料后，筒體15 m～28 m在3～4班就由400 ℃降至150～200 ℃，38 m～45 m整體溫度在100 ℃左右，到了10日，15 m～28 m處的溫度降得更低，為85～120 ℃，見圖1。與此同時，窯尾的壓力由-200～-300 Pa逐漸變化為-350～-600 Pa，甚至達到-900 Pa；分解爐出口壓力由-1.0～-1.2 kPa變化為-1.5～-1.8 kPa，C1筒出口負壓和三次風(fēng)壓已達滿量程；特別是到18日，窯電流曲線較粗，在250～800 A之間波動，窯出料一陣一陣，二次風(fēng)溫在730 ℃～1 250 ℃波動。3月11日中控操作截面（見圖2）顯示，窯尾煙室負壓為-746.06 Pa，分解爐出口壓力為1.62 kPa，三次風(fēng)入爐負壓為1 500 Pa，C1筒出口負壓為7 000 Pa，畫面右上方綠色窯電流曲線較粗。在這期間，每次在清完窯尾煙室，一開啟預(yù)熱器空氣炮，預(yù)熱器系統(tǒng)C3、C4筒就有一股料直接塌入窯內(nèi)，對窯況產(chǎn)生較大的影響，對設(shè)備帶來安全隱患。
2 長厚窯皮形成原因分析
（1）點火升溫階段煤粉不完全燃燒沉降在窯內(nèi)是長厚窯皮的起因。此次檢修穿插一些節(jié)能降耗技改項目，窯頭燃燒器更換為強渦流高推力型超低風(fēng)量多通道燃燒器，與之相匹配的窯頭送煤羅茨風(fēng)機和窯頭一次風(fēng)機更換成較小風(fēng)量風(fēng)機（見表 1），其窯頭送煤管道由Ф200 mm改為Ф150 mm，外軸流風(fēng)噴嘴由原來16個變?yōu)?2個，且口徑由20 mm變?yōu)?4.5 mm。由于送煤風(fēng)和軸流外風(fēng)風(fēng)速快，一次風(fēng)機給定轉(zhuǎn)速高，在升溫階段出現(xiàn)數(shù)次脫火，每次火焰從熄滅到點著就需7～10 min，一部分沒著的煤粉沉降在窯內(nèi)；另外，我公司采用100%無煙煤，無煙煤揮發(fā)分在2.5%～4%之間，其燃點較高，升溫過程窯前二次風(fēng)溫大部分階段不到400 ℃，這種情況也有一部分煤粉沒燒著沉降在窯內(nèi)，直接粘附在新耐火磚和沉降在窯尾。
（2）投料初期窯內(nèi)較空，通風(fēng)較好，而系統(tǒng)拉風(fēng)過大，火焰細長，火力不集中。起步投料時高溫風(fēng)機液偶開到28%，不到5 min，中控就看不清窯內(nèi)火焰，窯內(nèi)一片渾濁；二次風(fēng)溫從投料一開始約2～3 h一直在200 ℃左右，燒成帶完全后移，一部分煤粉拉到窯尾去燒。而從窯頭時而正壓時而負壓的變化來看，煤粉存在爆燃現(xiàn)象，同樣也有一部分煤粉沉降窯內(nèi)。
（3）投料后3～5天，熟料的三率值較低，窯頭用煤較少，燒成溫度不高，一直處于低溫長焰煅燒狀態(tài)，也是形成長厚窯皮的原因之一。
至于塌料，則與長厚窯皮有直接的關(guān)系。長厚窯皮形成后，窯內(nèi)填充率大，窯內(nèi)通風(fēng)差，系統(tǒng)阻力大，煤粉的后燃和氣固比的增大導(dǎo)致風(fēng)料的不匹配產(chǎn)生塌料。就在塌料前幾天，入窯物料的飽和比和硅酸率較低，物料易燒，窯頭用煤由5.0～5.5 t/h降至3..5～4.6 t/h，fCaO低于0.5%，看到窯頭發(fā)亮，操作員為保證fCaO的合格率有意降低燒成溫度和增加投料量（投料量最高時加到195 t/h），而窯尾煙室經(jīng)過高壓水槍清理后，窯內(nèi)燒成溫度出現(xiàn)下降，加劇系統(tǒng)阻力的增大，最終導(dǎo)致塌料現(xiàn)象發(fā)生。
3 處理辦法和效果
（1）預(yù)熱器頻繁塌料發(fā)生時，操作上應(yīng)及時減產(chǎn)和限產(chǎn)，將投料量控制在175 t/h，窯速盡可能控制在4.2 r/min，以減少窯內(nèi)的填充率。這是穩(wěn)定窯況和避免產(chǎn)生新問題的應(yīng)急預(yù)案，必須及時實施。
（2）對照公司1號窯升溫時曾經(jīng)發(fā)生的火焰脫火現(xiàn)象的處理方式（將一次風(fēng)機轉(zhuǎn)速由噴煤時1 000 r/min降為600 r/min，火焰趨于穩(wěn)定），大幅減低一次風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，脫火現(xiàn)象消失，火焰處于穩(wěn)定。
（3）采取從分解爐底部的清料孔向窯內(nèi)投擲塊狀石灰石的辦法處理大齒圈至三檔的副窯皮。具體的操作方法是：準(zhǔn)備3～5 t與生料品質(zhì)相同的塊狀石灰石堆放在分解爐旁，塊狀石灰石幾何尺寸比分解爐底部的清料孔尺寸稍小，盡量控制在150～200 mm之間，單塊質(zhì)量控制在15～20 kg。在預(yù)熱器崗位工與中控溝通后，將塊狀石灰石一塊一塊地從分解爐底部的清料孔投入，一次約30～40塊，每隔半小時投一次，為避免石灰石堆積在煙室斜坡上，扔完后開啟煙室空氣炮打一遍。經(jīng)過一個班的努力，窯尾副窯皮大部分脫落，筒體表面溫度上升至160～200 ℃，窯尾煙室壓力有下降趨勢。盡管這是治標(biāo)不治本的方法，但具有臨時性效果。
（4）窯內(nèi)通風(fēng)得到一定改善后，在保證熟料不還原的情況下，窯頭用煤慢慢增加 ，通過強化窯頭煅燒，提高燒成溫度，改變低溫長焰煅燒狀態(tài)。隨著燒成溫度的提高，19 m～28 m筒體溫度逐漸上升到200～300 ℃，主窯皮縮短到20 m。
（5）燒成溫度提高后又及時調(diào)整出磨生料三率值，把出磨生料硅酸率和飽和比配高些，控制出磨生料Fe2O3不超過2.0%，適當(dāng)把鋁率往上控，熟料率值由塌料前KH=0.92～0.94 、SM=2.40～2.55、IM=1.41～1.45，提高到KH=0.93～0.95 、SM=2.60～2.75、IM=1.48～1.53，經(jīng)過3天，15 m～19 m窯皮變得更薄，筒體溫度上升至180～230 ℃，此時系統(tǒng)逐漸走入正常。從25日開始，22 m～28 m溫度逐漸升高到300～390 ℃，現(xiàn)穩(wěn)定在350 ℃至400 ℃，而15 m～20 m上升至180 ℃～200 ℃之間 ；大齒圈至三檔溫度上升至220 ℃（見圖3）；系統(tǒng)壓力進一步下降，分解爐出口壓力回歸到1.1～1.3 kPa正常狀態(tài)，塌料現(xiàn)象消失，投料量恢復(fù)至185 t/h～195 t/h。從圖4可知，投料量為196 t/h，窯尾煙室負壓為401 Pa，分解爐出口負壓為1.28 kPa，三次負壓為1 267 Pa，右上角綠色曲線窯電流變細，二次風(fēng)溫高且穩(wěn)定在1 100 ℃以上。
4 結(jié)束語
窯內(nèi)一旦形成長厚窯皮，系統(tǒng)阻力大，系統(tǒng)工況紊亂（見圖1、圖2）；而窯內(nèi)通風(fēng)得到改善后，系統(tǒng)工況穩(wěn)定（見圖3、圖4），為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
本次事故的處理，使我們深刻地體會到：要加強點火升溫的操作控制，升溫階段要重視窯前溫度和煤粉的燃盡率； 操作要適應(yīng)物料的變化，操作更要以穩(wěn)定為主，尤其是窯況出現(xiàn)波動時更不能為了追求產(chǎn)量而操之過急。
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