一、結皮堵塞

預分解窯生產工藝線普遍存在著一個常見問題，就是窯尾系統——預熱系統與分解爐結皮、積料、堵塞。預熱系統一旦發生結皮堵塞，熱工制度打亂，嚴重影響水泥的生產質量，且處理結皮堵塞，恢復生產比較困難，更有甚者，因堵塞塌料而造成人身傷亡。如何正確理解、嚴肅對待這一客觀存在的現象，認識其將給生產帶來的種種危害，切實通過一些必要的控制手段和一定的工藝處理措施，科學地進行預測與防范，是保障生產順利進行，確保工藝設施安全，發揮系統優勢的關鍵所在。針對這些問題，我搜集了水泥生產線的預防解決措施，以期望能夠在以后的工作中有所幫助。

結皮的形成

預分解窯最易發生結皮的部位是窯尾煙室、下料斜坡、窯尾縮口、最低兩級筒的下料管、分解爐內等處。結皮使通風通道的有效截面積減小，阻力相應增大，影響系統通風，使主排風機拉風加大。結皮塌落時，還容易發生堵塞。

二、堵塞的癥狀、多發部位

2.1 窯尾系統堵塞癥狀

預熱器發生堵料時在中控室和現場都能判斷。正常生產時，雙系列預分解窯從中控操作畫面上看預熱器系統各控制參數是很有規律的：從上至下負壓逐級降低，溫度逐級升高，且同級兩列相差很小。但當某列發生堵料時：

(1)以堵塞部位為界,堵塞部位以上多處負壓值急劇上升;堵塞部位以下出現正壓; 捅料孔、排風閥等處有冒灰現象發生。

(2)窯頭負壓不足,嚴重時會有正壓產生,且從觀測孔等處往外冒火。

(3)窯尾排風機、一級筒出口、分解爐出口及窯尾等多處溫度異常。

(4)被堵預熱器的錐體負壓急劇下降,甚至達到或接近零壓。

(5)下料溫度異常下降。

(6)進入窯內的物料減少。

通常，上述這些癥狀中有3種或3種以上同時出現時，就說明窯尾系統已經產生堵塞，應及時采取措施。

預分解系統內很多部位都可能發生堵塞，但主要發生在五級和四級旋風筒內；各級下料管及翻板閥內，若不及時處理，有時能從下料管堵到預熱器錐體，甚至整個旋風筒；再是分解爐及其斜坡，連結管、變型或變徑管等處。

2.2 堵塞時間

從時間上看，堵塞大部分發生在點火后不久，窯操作不正常，系統熱工制度不穩定等情況下。另外，系統事故多，頻繁開停窯時，由于風料搭配不當，煤粉不完全燃燒及其它外因，也很容易造成堵塞。

2.3 堵塞原因

造成堵塞的因素很多且復雜，因此必須從工藝、原燃材料、設備、熱工制度、操作與管理上去認真細致的分析研究。根據一些廠的生產經驗，造成結皮堵塞的主要原因大致有以下幾方面。

2.3.1 結皮造成的堵塞

結皮是高溫物料在煙室、上升管道、各級（主要為五、四級）旋風筒錐體內壁上粘結的一層層硬皮，嚴重的地方呈圈狀縮口。阻礙了物料的正常運行，粘結和燒熔交替，使皮層數量和厚度漸漸增加，影響窯內通風、改變了預熱器內物料與氣流的運行速度和方向，最后導致堵塞。造成這種現象的主要原因有三：

（1）回灰的影響

窯尾袋收塵（含增濕塔）收下來的物料，已經經過高溫物理化學反應，這種物料重新進入預熱器時，很容易造成物料及早分解，提前出現液相，來不及到達窯內，在預熱器內形成熔融狀態，粘附在旋風筒內壁上，形成結皮，嚴重時導致堵塞。這種情況主要在窯尾系統溫度偏高，回灰摻入不均勻或摻入量過大時發生。因此，那些旋風收塵器收塵效率不高，袋收塵收下回灰又未進生料儲存均化系統，而直接從提升機等入窯的，更應加強操作。

（2）有害元素的影響

原燃料中有害元素K、Na、Cl、S等含量高時，大量出現的堿便會從燒成帶高溫區揮發出來，進入氣相與其它組分發生反應，首先與氯和二氧化硫反應，隨氣流帶至窯尾系統，溫度降低后，以硫酸鹽和氯化物的形態冷凝在原料上。這種沉淀物在較低溫度下出現熔融相，形成微細熔體，然后發生固體顆粒的固結。它們通過多次高溫揮發，低溫凝聚循環和附著作用，粘附在預熱器、分解爐及聯接管道內形成結皮，若處理不及時，繼續循環粘附，最終導致堵塞。

（3）局部高溫造成結皮堵塞

窯尾局部高溫, 這是形成結皮的關鍵因素。窯尾系統中如果產生局部高溫, 一方面促進生料和燃料中有害組分的揮發及冷凝循環, 并使內循環發生的區域進一步擴大； 另可能使液相提前出現, 把生料粘附在襯料的內壁而形成結皮。產生局部高溫的原因, 主要有如下兩方面。

a.煤粉的不完全燃燒。窯頭或分解爐中的煤粉由于多種原因( 如燃煤的灰分大、設備超負荷運轉、分解爐結構不合理) 燃燒不完全時, 就可能到窯尾或低級旋風筒中去燃燒,從而產生局部高溫。導致煤粉進入預熱器內的渠道有三:一是由分解爐至末級旋風筒, 再由上升管道上移;二是由分解爐經次末級旋風筒下料管失靈的翻板閥上竄;三是因窯內煤粉燃燒不完全,被帶至窯尾和窯尾廢氣一起進入預熱器內，局部高溫, 再加有害成分作用, 就很容易形成高溫結皮堵塞。

b.喂料量波動。喂料量忽大忽小時, 很容易打亂預熱器、分解爐和窯的正常工作；而且操作具有滯后性, 往往不能隨喂料量的變化及時加減燃量。因此很容易出現料小不減煤甚至短期斷料不減煤狀況, 由此造成窯尾系統溫度偏高而形成結皮。

2.3.2 漏風造成的堵塞

漏風是窯外分解窯的一大克星，預分解系統的漏風不僅降低旋風筒分離效率,增加熱耗, 而且還是造成預熱器系統堵塞的一個重要原因。因當預熱器漏進冷風時, 物料溫度和分解率會降低, 為維持生產系統排風必須加大, 因而廢氣量增大, 循環負荷加大, 導致入窯生料溫度下降, 能耗上升；而且冷風與熱物料接觸, 很容易使熱物料冷凝而粘附在系統的內壁而產生結皮；此外被帶到窯尾或預熱器中的煤粉遇到新鮮冷風, 燃燒速度加快, 會產生局部高溫而形成結皮。同時,因窯、爐用風比例失調,窯內通風差,導致窯內結圈、結球頻繁。

（1）內漏風造成的堵塞當旋風筒的排灰閥( 也稱鎖風閥) 因燒壞或失靈時, 下一級旋風筒的熱氣流會經過下料管通過排灰閥漏入上一級旋風筒內, 這種漏風稱為內漏風。

各級預熱器下料管的排灰閥關閉不嚴、燒壞或失靈，不能很好地起到鎖風作用，不僅旋風筒收塵效率降低，而且會引起短路、塌料和堵塞。因為下料管排灰閥鎖風不嚴，下一級氣體就會從下料管內經過，使預熱器內收集下來的物料又重新上升，不能順利排出，造成內循環。由于下料口處風速高，不達到一定的數量，物料不會沉降，但一旦物料過多具備了沉降的條件，便是一大股落下，造成下料不均，分散狀況不好，導致堵塞。

四月下旬五級A系列翻板閥燒壞，造成內漏風，因此五級下料管經常堵塞，四月三十日更換翻板閥后，雖有所好轉，但由于密封不嚴、不靈活 ，五月三日該處嚴重堵塞。

（2）外漏風造成的堵塞

外漏風是指從系統外漏入系統內的冷空氣。它主要是從各級旋風筒的檢查門、下料管排灰閥軸、各聯接管道的法蘭、預熱器頂蓋、各測量點等處漏入。旋風預熱器內氣流運動復雜，加上粉粒粒度分布較寬，使其內部的物料運動更加復雜，隨機性較大。若系統密封不好，漏入冷風，改變了物料在預熱器內的運動軌跡，降低了其旋轉運動速度，離心甩向壁面的離心力降低，部分物料隨氣流回到上一級，造成物料循環，最終堆積堵塞。另一方面，冷風漏入與熱物料接觸，極易造成物料冷熱凝聚，粘附在預熱器筒體壁上，導致結皮或產生大塊，卡死下料管或排灰閥造成堵塞。

2.3.3 操作不當造成的堵塞

（1）投料不及時

當分解爐點火，達到投料溫度（900℃）時，一定要及時投料，否則會造成系統溫度偏高，且因此時料量較小，更易造成結皮。

（2）開停窯時排風量不當。

因故需停料停窯時，排風量不能大輻度減少，否則很容易使物料因風速過小沉積在管內（主要在水平管），造成堆積。重新開窯投料時，開始排風量過小，堆積的物料不能被順利帶走，隨著下料量的不斷增加，管內物料堆積增多，嚴重時也會導致堆積堵塞。

（3）下料量與窯速不同步。

窯運轉不正常，熱工制度不穩定，需預打小慢車或慢轉窯時，減料不及時很容易因喂料量與窯速不同步，造成物料在窯尾煙室堆積。這時即使窯仍在運轉，但堆積在窯尾的物料不能夠很快輸送出去，堆積的物料受高溫熔融粘附在窯尾煙室內壁，在煙室與窯連接處形成棚料現象，造成煙室及上一級預熱器堵塞。

（4）排風量控制不當。

排風量過大時，預分解系統氣流速度較高，物料在預熱器內被甩向壁面的離心力較大，物料沿壁面旋轉下落速度降低，物料與高溫氣流接觸時間相對較長，易粘糊在預熱器內壁上，形成從松到實的層狀覆蓋物，造成堵塞；

當排風量過小時，氣流速度降低，難以使料團沖散，形成塌料堵塞，且物料很易滯留在水平連接管內，導致水平管道堵塞。

（5）窯、爐風量分配不均，操作不協調。

操作調節不合理，窯尾縮口閘板開度和入分解爐三次風閘板開度不當時，易導致窯爐風量分布不均勻。如果窯尾縮口風速過低，或分解爐進口風速過低或過

高，都會引起物料在預分解系統內結皮、棚料、塌料、堆積直至堵塞。窯、爐操作不能前后兼顧；協調不好；片面強調窯內通風、系統負壓；不適當的追求入窯分解率，兩把火配合不好，也易造成高溫結皮、積料、塌料、堵塞。

( 6) 窯爐操作不協調。

回轉窯和分解爐的操作不能前后兼顧, 片面強調窯內通風或系統負壓, 兩者很容易造成高溫結皮、積料、棚料、塌料堵塞預熱器。

( 7) 崗位工責任心不強。

有時由于預熱器的自動吹風及溫度、壓力儀表失靈, 崗位工未能手動噴吹并定時巡回檢查、活動各級排灰閥。當預熱器出現異常時, 未能及時發現和處理, 導致系統堵塞。

2.3.4 外來物造成的堵塞

系統的檢查門磚鑲砌不勞垮落；旋風筒、分解爐頂蓋及內襯材料剝落；旋風筒內筒或撒料板燒壞掉下；排灰閥燒壞或轉動不靈；檢修時耐火磚或鐵器等物件

留在預熱器內未清出時及易造成預熱器的機械堵塞。

( 1) 內襯剝落或掉磚的部位通常是預熱器平行管道的分料墻、進出口管道和站墻, 預熱器頂蓋及內筒襯料等處。其主要原因有系統熱工制度不穩、冷熱交替較頻繁; 未留好膨脹縫; 頂蓋漏風; 內筒受高溫變形導致內襯開裂或在處理結皮時導致內襯同物料結皮一起落入預熱器內。

( 2) 旋風筒內筒燒損掉下殘片造成的堵塞, 主要發生在最末兩級旋風筒, 以末級最為嚴重。另當該級旋風筒有并列兩個時, 若其中一個內筒燒扁, 則并列的另一個旋風筒通過的風和料就相應增大, 平衡被打亂也易導致堵塞。

( 3) 翻板閥本身結構不好, 因高溫烤燒而變形,配重不當, 或者因結皮嚴重, 閃動不靈活甚至卡死而堵塞下料管。

三、預防與處理

3.1搞好開窯和開窯前的檢查

系統檢修后，一定要對系統進行詳細檢查，清理系統內部所有雜物，確認耐火磚等內襯材料是否牢固。開機前應對所有排灰閥進行檢查，確認是否靈活或損壞；檢查各級排灰閥配重是否合理，防止過輕或過重，造成機械轉動不靈或密封不好，形成漏風，引起堵塞。正常生產時排灰閥微微顫動，即為配重合理。開窯時應及時檢查所有檢查門、法蘭、測孔、排灰閥軸等處是否密封，防止因外漏風造成的堵塞。發現問題及時處理，不可等到“下一次”。溫度升高，可投料時，應及時投料。投料前應活動各排灰閥，開通吹風裝置，以防錐體積料。

3.2加強操作

正常生產時，應嚴格操作，保持溫度、壓力合理分布，前后兼顧，密切協調；操作人員要有良好的責任心和預見性。加減料及時，風煤料配合合理，喂料窯速同步；勤檢查、勤聯系、勤觀察、勤活動。

在中控操作中,當發現錐體壓力波動較大(300Pa~500Pa)時，或壓力逐漸減小時, 應及時通知巡檢工或崗位工快速到達該部位,活動翻板閥,反吹風,用錘敲震，高壓水槍清理，使積料及時下走;當負壓低于某個數值(如- 300 Pa)時, 應馬上減料或止料, 待現場檢查證明沒有堵塞或僅僅是壓力表顯示有問題,負壓管堵塞等,才準許繼續投料生產;當壓力顯示不正常,特別是突然間變小時(不一定為0),應認為是現場出了問題,不能心存僥幸, 要及時進行減料或止料或止煤等一系列操作。

因為5000t/d熟料生產線,巡檢工也常只有一名,巡檢路線長,發現壓力不正常到巡檢工到達該部位檢查堵塞時,有時長達20min, 對于投料量300~350t/h的雙系列懸浮預熱器, 堵的部位就可能已經很高了。

3.3把好原、燃材料關，合理配料，提高煤粉質量

對原、燃材料有害成分嚴加控制，一般要求生料（Na2O+K2O）＜1.5%，氯含量Cl＜0.02%，硫堿比控制在0.85左右。調整熟料率值，優化配料，液相量控制在24~27%較適宜；采用兩高一中配料方案，使得燒成物軟而不結，硬而不散。控制好煤粉細度和水分，要求降低煤粉細度到10%以下，降低煤粉水分到1.0%左右，避免高硫煤和劣質煤。

3.4完善工藝設施，綜合治理，消除隱患

經常出現堵塞的生產線，應對整個工藝過程進行診斷，找出各種可能導致結皮的因素，有效治理。

(1) 采用新型耐火材料,即在容易結皮的部位使用抗結皮的耐火材料。

(2) 控制窯尾煙室和分解爐各級預熱器出口溫度等,防止局部過熱。防止爐內不完全燃燒和還原氣氛形成, 當料子難燒, 不可硬燒和控制過高的分解爐及五級下料物料溫度。

(3) 在頻繁結皮容易堵塞或者曾發生過堵塞的部位,合理增設捅料孔、空氣炮,安裝監測預警裝置,巡檢或崗位工定期清理結皮等。在各級預熱器及分解爐工作面,配備清堵的氣管,鋼釬,鐵錘。停窯時,對預熱器系統檢查,修補澆注料脫落處,檢查處理內筒掛片,清理平行管道積灰, 做好各級預熱器及翻板閥漏風點的密封,確保系統工藝穩定。

生產中，一旦發現堵塞，應盡快查出原因及時處理，以防結硬塊，增大處理難度。

3.5操作處理

中控窯操作員, 在確認堵塞后, 立即停止分解爐喂煤并減窯頭喂煤, 慢窯, 視堵塞情況, 決定是否止窯頭喂煤, 并及時報告相關領導和現場負責人。迅速組織清堵人員、工器具到達現場, 制定清堵方案, 處理越快, 越容易清堵, 如物料溫度下降結塊, 則更難處理。

(1)捅堵可用高壓空氣吹或高壓水槍噴射。另外, 可采用高溫控制爆破技術, 捅出一個小孔后, 裝入加工處理后的藥卷、雷管, 實施高溫環境下爆破,效果也很好, 但需要專業爆破技術人員實施。

(2)清堵時, 注意先下后上的原則, 使捅下的物料及時排走, 注意安全, 從下到上依次開孔, 依次作業, 只準單孔作業, 并保證捅堵人員的安全通道, 任何人不準正對捅料孔, 現場負責人要安排好作業人員, 有序進行, 現場要忙而不亂, 防止塌料噴出傷人。窯尾排風機、高溫風機、窯頭引風機要連續拉風, 保持較高負壓。

(3)清堵完畢后, 要對系統進行檢查, 確保各級旋風筒錐體部位、翻板閥等處干凈完好, 確保所有人孔門、捅料孔密封嚴密, 各處壓力溫度恢復正常。

3.6 高壓水槍清堵

高壓水槍清堵是簡便合理有效的方法。但是，這種方法也有一定的技術含量，許多崗位工并不注重操作，頻繁清堵，造成系統氣氛紊亂，損傷襯料等。

高壓水槍是使40MPa高壓水柱射入850～1050℃左右的結皮物料內部，在高

溫物料內水驟然汽化而產生強烈爆炸，被擊中的部分物料全被震動而垮落。爆炸水柱的射入深度與結皮厚度匹配，其結果是結皮物料因此而垮落，而上升煙道襯料則得到保護。爆炸的噴射角又使物料由于松軟而不會被大面積沖擊垮落而引起設備、人員傷害事故。

使用高壓水槍清理結皮要掌握好時機。過早清理會導致襯料損傷或壓力失衡引起分解爐垮料等；過晚會給產量造成嚴重損失。另外，水槍壓力也是一個重要因素。壓力過低，清堵效果有限，就得頻繁操作；壓力過高則會擊跨襯料，造成局部“紅斑”； 隨著剩余結皮的減少，壓力也應降低。再者，水槍扳機每次摳住1~2秒即可，清堵前必須找準部位。

引起窯外分解窯窯尾系統結皮、積料、堵塞的因素很多且十分復雜，有單項獨處，有多項多處，要操作好這種窯必須加強管理、加強操作。因引起預分解系統堵塞的許多原因也會導致窯問題，所以要時刻與窯系統結合起來，合理調控窯頭窯尾兩把火，避免造成系統通風不暢，給生產帶來嚴重影響。

綜上所述，回轉窯及預熱器講究一個“穩”字，穩風、穩料、穩轉、穩定的生產秩序，而且前述四項越穩，生產就越穩很；很多問題如不及時解決就會導致停窯或損壞設備等嚴重后果。但是由于中控主要追求產量，而化驗室的責任在于控制質量，中控人員遇到問題也經常以拖到交班為目的，很多問題不能及時有效的解決。

從各方面考慮，我還是認為為避免或減少預熱器結皮，化驗室應該合理調整熟料率值，嚴格控制入窯生料的有害成分和煤粉質量，提高入窯生料的均勻性；現場人員積極檢查檢修，密切配合；窯操作員應該提高操作水平，積累操作經驗，精心操作，把握好風、煤、料和窯速的合理匹配，穩定燒成系統的熱工制度，針對系統出現的問題分析原因，車間要迅速采取針對性的解決措施，這樣預分解窯內的諸多問題是可以避免或迅速解決的。

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