預(yù)分解窯系統(tǒng)結(jié)皮的主要因素及預(yù)防措施

1、 預(yù)分解窯系統(tǒng)結(jié)皮的主要因素及預(yù)防措施摘 要隨著近年來的不斷演變，水泥生產(chǎn)方法已經(jīng)進入了新型干法水泥生產(chǎn)線占主導(dǎo)地位的時代。結(jié)皮是懸浮預(yù)熱器窯在生產(chǎn)操作過程中必須注意和防止的重要問題，必須給予足夠的重視。一旦結(jié)皮就會引起整個窯系統(tǒng)熱工制度紊亂，物料不暢通，甚至堵塞，從而使生產(chǎn)不能順利的進行。本論文分析了結(jié)皮的特性、化學(xué)成分及形成結(jié)皮的原因和針對形成結(jié)皮的因素的解決措施。 嚴格控制原燃料的有害成分可適當(dāng)?shù)姆乐菇Y(jié)皮的出現(xiàn)，以及嚴格分析煤的質(zhì)和控制煤的量，加強對窯尾系統(tǒng)的密封，優(yōu)化回轉(zhuǎn)窯操作。最后對新型干法水泥的技術(shù)革新以及設(shè)備改造，還有再利用劣質(zhì)燃料時對設(shè)備進行適宜的選擇的論述?？梢允诡A(yù)分解窯系統(tǒng)

2、的結(jié)皮得到很好的治理。 關(guān)鍵詞：預(yù)分解窯，結(jié)皮，原燃料，硫、堿、氯循環(huán)THE MAIN FACTORS CRUST AND PREVENTION OF KILN SYSTEMABSTRACT With the constant evolution in recent years, cement production methods have entered the new dry cement production line dominated era. Crust is the suspension preheated kiln operation in the production pro

3、cess must pay attention to and prevention of important issues must be given adequate attention. Once the crust can cause the entire kiln system thermal system disorders, materials are not smooth, and even blocked, so that production can not proceed smoothly. This paper analyzes the characteristics o

4、f the skin closure, chemical composition and the reasons for the formation of crusts and crust formation factors for the solutions. Strict control of the original Fuel may be appropriate to avoid harmful ingredients Crust occur, and rigorous analysis of the coal the amount of coal quality and contro

5、l, strengthen the kiln sealing systems, optimizing kiln operation. Finally, technology innovation and new dry cement equipment modification, and reuse of low-grade fuel suitable choice of equipment exposition. Making the kiln system of governance crust well.KEY WORDS: kiln，crust， raw fuel， sulfur、 a

6、lkali、 chlorine cycle目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc294351378 前言 PAGEREF _Toc294351378 h 1 HYPERLINK l _Toc294351379 第1章 結(jié)皮的特征、組成 PAGEREF _Toc294351379 h 2 HYPERLINK l _Toc294351380 1.1 常見結(jié)皮區(qū)域分布特點 PAGEREF _Toc294351380 h 2 HYPERLINK l _Toc294351381 1.1.1 結(jié)皮頻繁區(qū) PAGEREF _Toc294351381 h 2 HYPERLINK

7、 l _Toc294351382 1.1.2 結(jié)皮較少的區(qū)域 PAGEREF _Toc294351382 h 3 HYPERLINK l _Toc294351383 1.2 結(jié)皮料的化學(xué)組成 PAGEREF _Toc294351383 h 3 HYPERLINK l _Toc294351384 1.3 結(jié)皮的特征 PAGEREF _Toc294351384 h 4 HYPERLINK l _Toc294351385 第2章 結(jié)皮形成的因素 PAGEREF _Toc294351385 h 6 HYPERLINK l _Toc294351386 2.1 預(yù)分解系統(tǒng)中揮發(fā)性組分的循環(huán)富集 PAGER

8、EF _Toc294351386 h 6 HYPERLINK l _Toc294351387 2.1.1 堿的循環(huán)富集 PAGEREF _Toc294351387 h 9 HYPERLINK l _Toc294351388 2.1.2 硫的循環(huán)與富集 PAGEREF _Toc294351388 h 10 HYPERLINK l _Toc294351389 2.1.3 氯的循環(huán)與富集 PAGEREF _Toc294351389 h 11 HYPERLINK l _Toc294351390 2.2 局部溫度過高 PAGEREF _Toc294351390 h 11 HYPERLINK l _Toc

9、294351391 2.3 操作不當(dāng) PAGEREF _Toc294351391 h 13 HYPERLINK l _Toc294351392 第3章 防止結(jié)皮的措施 PAGEREF _Toc294351392 h 14 HYPERLINK l _Toc294351393 3.1 控制原材料質(zhì)量、減少有害成分 PAGEREF _Toc294351393 h 14 HYPERLINK l _Toc294351394 3.1.1 硫堿比的含量控制 PAGEREF _Toc294351394 h 14 HYPERLINK l _Toc294351395 3.1.2 氯含量的控制 PAGEREF _T

10、oc294351395 h 15 HYPERLINK l _Toc294351396 3.2 防止局部高溫 PAGEREF _Toc294351396 h 16 HYPERLINK l _Toc294351397 3.2.1 用煤量的控制 PAGEREF _Toc294351397 h 16 HYPERLINK l _Toc294351398 3.2.2 窯內(nèi)通風(fēng)量的控制 PAGEREF _Toc294351398 h 16 HYPERLINK l _Toc294351399 3.2.3 穩(wěn)定喂料量 PAGEREF _Toc294351399 h 16 HYPERLINK l _Toc2943

11、51400 3.3 操作及設(shè)備方面 PAGEREF _Toc294351400 h 16 HYPERLINK l _Toc294351401 第4章 技術(shù)的革新及改造防結(jié)皮 PAGEREF _Toc294351401 h 18 HYPERLINK l _Toc294351402 4.1 分解爐用煤的高比控制 PAGEREF _Toc294351402 h 18 HYPERLINK l _Toc294351403 4.2 旁路放風(fēng) PAGEREF _Toc294351403 h 19 HYPERLINK l _Toc294351404 4.3 無煙煤 PAGEREF _Toc294351404

12、h 20 HYPERLINK l _Toc294351405 4.3.1 燃燒器的選擇 PAGEREF _Toc294351405 h 20 HYPERLINK l _Toc294351406 4.3.2 預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng) PAGEREF _Toc294351406 h 21 HYPERLINK l _Toc294351407 結(jié) 論 PAGEREF _Toc294351407 h 23 HYPERLINK l _Toc294351408 謝 辭 PAGEREF _Toc294351408 h 24 HYPERLINK l _Toc294351409 參考文獻 PAGEREF _Toc29435

13、1409 h 25 HYPERLINK l _Toc294351410 外文資料翻譯 PAGEREF _Toc294351410 h 27前言近年來，新型干法水泥生產(chǎn)線在水泥行業(yè)中所占的比例越來越大，成為我國水泥工業(yè)的主要生產(chǎn)工藝形式。但由于各地原燃材料的組分及煅燒工藝水平的差異，各廠煅燒過程中窯系統(tǒng)內(nèi)結(jié)皮現(xiàn)象時有發(fā)生。不僅影響產(chǎn)量和能耗，嚴重時還影響正常生產(chǎn)。對結(jié)皮原因的分析研究是減少及正確處理結(jié)皮的科學(xué)依據(jù)，具有重要的意義。在預(yù)分解窯生產(chǎn)中，由于揮發(fā)性有害成分在預(yù)熱器系統(tǒng)中的循環(huán)富集，當(dāng)生料及燃料中堿、氯、硫等有害成分含量較高時，容易造成預(yù)熱器系統(tǒng)的結(jié)皮，影響窯系統(tǒng)的均衡穩(wěn)定的生產(chǎn)。因此要

14、嚴格控制原燃料的有害成分。再者就是局部高溫它是形成結(jié)皮的關(guān)鍵因素，所以風(fēng)、煤、料及其設(shè)備要適量適當(dāng)。還有就是操作方面的問題，定期檢查，用壓縮空氣吹掃或用空氣炮吹擊，因此良好的操作員及巡檢人員是必須的。 第1章 結(jié)皮的特征、組成新型干法窯的結(jié)皮會發(fā)生在預(yù)熱系統(tǒng)的不同部位，因各結(jié)皮部位的物理化學(xué)環(huán)境是有區(qū)別的，因此結(jié)皮呈現(xiàn)出不同的特征和組成。1.1 常見結(jié)皮區(qū)域分布特點新型干法水泥系統(tǒng)的結(jié)皮是指生產(chǎn)過程中預(yù)熱器或分解爐的器壁被經(jīng)它的氣流攜帶的粉狀物料黏附，并不斷增厚，從而引起整個窯系統(tǒng)熱工制度紊亂，物料不暢通，甚至堵塞，使生產(chǎn)難以維持的一種現(xiàn)象。預(yù)分解系統(tǒng)包括預(yù)熱器和分解爐兩大局部。預(yù)熱器通常由4

15、5級旋風(fēng)筒及相應(yīng)連接管道構(gòu)成，它們將生料由常溫預(yù)熱至800 oC，然后進入分解爐。物料中的碳酸鈣分解后850 oC.。整個窯尾系統(tǒng)溫度最高區(qū)域為窯尾煙室及煙道，通常在1050 oC左右。預(yù)熱器排放的廢氣溫度處于全系統(tǒng)最低溫度區(qū)，通常在300370 oC，正常是為330 oC左右。整個窯尾系統(tǒng)從上到下溫度逐漸上升。物料進入預(yù)熱器后，在任何部位都有可能結(jié)皮和黏附，但各部位結(jié)皮的頻繁程度不同。1.1.1 結(jié)皮頻繁區(qū)預(yù)分解窯系統(tǒng)中最容易發(fā)生結(jié)皮的部位主要在窯尾煙室、下料斜坡、縮口、最下一級旋風(fēng)筒下料管等部位。窯尾煙室區(qū)，該區(qū)域溫度范圍為10001200 oC正常窯尾煙室溫度為1050 oC左右在此區(qū)域

16、的結(jié)皮料通常較堅實、多孔，幾乎所有新型干法窯在此區(qū)域都有結(jié)皮，常常對生產(chǎn)造成較大影響；再就是下料斜坡縮口和最下一級旋風(fēng)筒下料管部位，此區(qū)域溫度通常在820900 oC之間，此區(qū)域結(jié)皮外觀特征視具體情況有較大變化，但以硬塊結(jié)皮居多，此區(qū)域結(jié)皮對煤的燃燒特性極為敏感，當(dāng)煤燃燒不充分時，其結(jié)皮頻度高，嚴重時會造成最下一級旋風(fēng)筒下料管大量結(jié)皮，嚴重影響生產(chǎn)。 結(jié)皮較少的區(qū)域分解爐壁、最下一級旋風(fēng)筒內(nèi)壁及次一級旋風(fēng)筒下料管的區(qū)域，此區(qū)域的溫度范圍通常在750870 oC。在此區(qū)域結(jié)皮頻度較窯尾煙室及煙道稍低，分解爐及最下一級旋風(fēng)筒中的結(jié)皮大多為較為松的層狀料塊，偶爾也會有較硬的料塊出現(xiàn)。次末級以上的旋風(fēng)

17、筒結(jié)皮一般不常見，但C2、C3預(yù)熱器中輕微結(jié)皮時有發(fā)生，其結(jié)皮料通常為密實料塊，層狀結(jié)構(gòu)，其形成溫度通常在600800 oC之間。1.2 結(jié)皮料的化學(xué)組成預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮是影響新型干法水泥窯正常生產(chǎn)的常見問題。為了綜合利用資源、實現(xiàn)水泥生產(chǎn)的可持續(xù)開展，會更多使用含硫、堿、氯等成分較高的原燃料，這些情況下結(jié)皮問題將更加突出。造成預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮的原因很多：由于機械故障、漏風(fēng)、操作不當(dāng)引起的結(jié)皮；由于窯和分解爐中煤粉因燃燒不完全而跑到預(yù)熱器中繼續(xù)燃燒，引起局部高溫使物料熔融而造成的結(jié)皮；由于堿、氯、硫等揮發(fā)性物質(zhì)循環(huán)富集，在分解 預(yù)熱系統(tǒng)冷卻融結(jié)而引起的結(jié)皮堵塞等。后一種堿、氯、硫等引起的結(jié)皮，需通

18、過放風(fēng)排除局部有害物質(zhì)來防止，但放風(fēng)使熟料燒成熱耗增加，排除物還需要處理。關(guān)于堿、氯、硫等引起的結(jié)皮，一般認為是濕液薄膜外表張力作用下的熔融粘結(jié)，以及作用于外表上的吸力造成的外表粘結(jié)及纖維狀或網(wǎng)狀物質(zhì)的7交織作用造成的粘結(jié)。粘結(jié)的根源是K2SO4-CaSO4-KCl 等多組分低共熔融體，它們與分解爐內(nèi)的粉塵一起構(gòu)成粘聚性物質(zhì)。國內(nèi)外對堿、氯、硫等揮發(fā)物在預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)及其引發(fā)結(jié)皮、堵塞的機理進行過大量研究.分解爐內(nèi)的粉塵包括從預(yù)熱器下來的生料及隨氣流由窯內(nèi)帶入的粉塵。關(guān)于哪些粉塵容易與融體形成結(jié)皮的研究報道不多。據(jù)統(tǒng)計，結(jié)皮物質(zhì)中K2O、Na2O、SO3、Cl-等形成融體的物質(zhì)含量只占少局

19、部，平均只有16。這樣少的融體要將粉料粘結(jié)起來形成厚厚的結(jié)皮，顯然融體的性質(zhì)、融體與粉料的粘結(jié)特性、融體的溫度等起著決定作用。表1-1列舉了一些從實際生產(chǎn)線獲取的結(jié)皮料的化學(xué)組成。融體的組成復(fù)雜多變，即使對簡化了的融體R2O-SO3-Cl-CaO單一或復(fù)合體系性質(zhì)的研究也不多見。在分解爐內(nèi)運行的粉料有：CaCO3、CaO、Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2 和粉煤灰以及由回轉(zhuǎn)窯出來的少量熟料礦物C2S 等，研究融體與這些粉體之間的粘結(jié)特性及其對結(jié)皮堵塞的影響，對于弄清結(jié)皮堵塞機理、防止結(jié)皮堵塞的發(fā)生、進一步提高系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟效益具有理論和實際意義。表1-1 結(jié)皮料的化學(xué)組成1.3 結(jié)皮的

20、特征預(yù)熱分解系統(tǒng)不同部位的物理化學(xué)環(huán)境的不同。形成的結(jié)皮特征也不盡相同。肖成平8根據(jù)結(jié)皮的堅硬程度不同，粗略地將結(jié)皮劃分為質(zhì)地比擬疏松的結(jié)皮和質(zhì)地比擬堅硬的結(jié)皮。李建料歸為三個根本類型，即密實的粉餅狀料塊、疏松多孔狀結(jié)皮料和較硬的結(jié)皮料。預(yù)分解窯中出現(xiàn)的其他各種結(jié)皮可以看作是這三種典型結(jié)皮料的組合或過渡形式。(1) 密實粉料塊形成溫度一般小于800，宏觀看燒結(jié)程度較低，外觀類似于經(jīng)加壓形成的粉餅：微觀上。其物料顆粒之間呈較緊密堆積狀態(tài)，偶爾也有顆粒間的小局部粘接。顆粒形貌無明顯變形。無“織粘結(jié)形成。(2) 疏松結(jié)皮的最大特點是由一種多孔的強不高的層狀物料所構(gòu)成。其形成溫度范圍約為850-100

21、0之間，通常顯暗黃或淺棕色。外觀上。其率高但孔徑細??；顯微鏡下觀察到，疏松結(jié)皮具有明顯的液相粘接特征。物料顆粒首先在液相的作用下形成球狀或不規(guī)那么的小粒團，小粒團之間又被液相相互粘接，組成一個多孔的結(jié)構(gòu)。 (3) 硬塊結(jié)皮主要生長在1200的區(qū)，由致密的料團或熟料的“飛砂經(jīng)液相的粘結(jié)構(gòu)成。硬塊結(jié)皮內(nèi)多孔，但孔徑較疏松結(jié)皮大多顏色一般較深；顯微鏡下觀察到的硬塊結(jié)皮特征和疏松結(jié)皮的差不多。但硬塊結(jié)皮的粒團比疏松結(jié)皮的更大，粒團之間的液相更加明顯，粘結(jié)也更穩(wěn)固此外物料還有一定的燒結(jié)，并已有大量新的熟料礦物析晶。 第2章 結(jié)皮形成的因素以前國內(nèi)外學(xué)者對結(jié)皮研究的結(jié)果均得出了一致的看法：原料、燃料中的揮

22、發(fā)組分如K2O、Na2O、NaCl、KCl、SO3等。在燒成過程中形成循環(huán)富集，在預(yù)熱系統(tǒng)中冷凝下來，對預(yù)熱結(jié)皮其促進作用。而劉朝宗等經(jīng)過實驗得出：生料煅燒所用的煤質(zhì)差、灰分高是引起結(jié)皮的重要因素。煤灰在局部時間局部料流參入不均改變了物料的化學(xué)組成、液相性質(zhì)和液相量，使預(yù)熱器過早出現(xiàn)微細熔體，粘附其余生料粉形成結(jié)皮，并不是由于揮發(fā)分所引起的。陳全德、曹辰等曾將國內(nèi)外學(xué)者所提出的造成預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮的原因歸納為：原料中揮發(fā)成分K2O、Na2O、S、Cl-含量過高，生料成分波動，喂料不均，火焰不當(dāng)，預(yù)熱器溫度過高，燃料不完全燃燒，窯尾及預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)，翻板閥不良等。關(guān)于結(jié)皮的原因，H.Rumpf認為

23、是濕液薄膜外表張力作用下的熔融粘結(jié)，作用在外表上的吸力造成的說明粘結(jié)及纖維狀或網(wǎng)狀物質(zhì)的交織作用造成的粘結(jié)。由于窯氣中的堿、硫、氯等有害組分在窯尾及預(yù)熱器和分解爐中冷凝時，會使最低共融溫度降低，因此窯氣中的堿、硫、氯等凝聚時，會以熔態(tài)的形式沉淀下來，并于入窯物料和窯內(nèi)粉塵一起構(gòu)成粘聚性物質(zhì)，而這種物質(zhì)在生料顆粒上形成液相物質(zhì)薄膜，會阻礙生料顆粒的流動，從而造成結(jié)皮甚至堵塞?？傊斐山Y(jié)皮的因素很多，原因也較復(fù)雜，因此必須從原燃材料、機械設(shè)備、熱工技術(shù)、操作方法和管理維護等各方面進行分析和探討。2.1 預(yù)分解系統(tǒng)中揮發(fā)性組分的循環(huán)富集揮發(fā)組分的循環(huán)富集主要表達在堿、硫、氯三種物質(zhì)的循環(huán)富集。在預(yù)分

24、解窯系統(tǒng)中，揮發(fā)性組分氯、堿、硫等的循環(huán)和富聚分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩個過程，內(nèi)循環(huán)是揮發(fā)性組分在窯內(nèi)高溫帶從生料及燃料中揮發(fā)，到達窯系統(tǒng)較低溫度區(qū)域時，隨即冷凝在溫度較低的生料上，并隨著生料沉集一起進入窯內(nèi)，形成的一個在預(yù)熱器和窯之間的循環(huán)和富集的過程。而外循環(huán)是指凝聚在生料中的揮發(fā)性組分，隨未被預(yù)熱器收集的生料一起排出預(yù)熱器系統(tǒng)，這局部粉塵在收塵器被收集重新入窯，這個循環(huán)是在窯外單獨進行的，故稱之為外循環(huán)。這兩個循環(huán)的起源是揮發(fā)性組分在窯內(nèi)高溫帶揮發(fā)，最后由窯尾收塵器將含有揮發(fā)性組分的粉塵收集。下面以珠江水泥生產(chǎn)線成套引進丹麥Smidth公司的生產(chǎn)設(shè)備為例。2007年3月12日由于結(jié)皮堵塞而停

25、窯以下為當(dāng)日樣品。窯的規(guī)格為475mx75m，帶有雙系列(窯列和爐列)五級懸浮預(yù)熱器，分解爐為FLS噴騰式分解爐。工藝流程如圖2-1生產(chǎn)工藝流程圖2-1樣品名稱圖2-2窯內(nèi)物料揮發(fā)性組分(氯、硫、堿)含量分布注：Y68、Y72、Y75三個點的數(shù)值出現(xiàn)異常，這是由于取樣時混入窯上升煙道處理下來的結(jié)皮料造成的，將其從分布曲線圖中剔處樣品名稱圖2-3 A列旋風(fēng)筒物料揮發(fā)性組分(氯、硫、堿)含量分布樣品名稱圖2-4 B列旋風(fēng)筒物料揮發(fā)性組分(氯、硫、堿)含量分布2.1.1 堿的循環(huán)富集堿的來源。堿主要來源于原料，尤其是粘土。微量的堿能降低物料的最低共熔溫度，增加液相量，對熟料性能不會造成太大的影響。物

26、料在煅燒過程中，苛性堿、氯化堿首先揮發(fā)，堿的碳酸鹽和硫酸鹽次之，而存在于長石、云母、伊利石中的堿要在較高的溫度下才能揮發(fā)9。這一觀點解釋了B3B1的堿含量變化幅度(0.37860.3481%與A3A1的堿含量變化幅度(0.64090.4557)不一致的原因溫度較低，在分解爐內(nèi)出現(xiàn)揮發(fā)的物質(zhì)主要是苛性堿和氯化堿，及局部的碳酸堿和硫酸堿，而固溶在長石、云母、伊利石等礦物晶格中的堿要在接近燒成帶(如Y32)附近才揮發(fā)出來。因此，A列煙氣中的堿含量較B列高，可提供應(yīng)A列物料吸收的堿較B列多。揮發(fā)的堿除一局部排人大氣外，大局部在隨煙氣運行過程中冷凝在溫度較低的物料上，重新人窯，形成了堿的循環(huán)。圖2-2堿

27、含量的變化趨勢顯示，堿在窯內(nèi)高溫帶不斷地揮發(fā)；圖2-3堿含量的變化趨勢又顯示，堿在A系列被C5A和C4A被大量吸收，因此，堿的內(nèi)循環(huán)區(qū)間為窯內(nèi)高溫帶與C4A之間的區(qū)域。從圖2-4可以看出，B5B3堿含量的變化趨勢接近一直線，B3-B1根本不變化，這一方面說明堿在C5BC4B間產(chǎn)生物理循環(huán)，另一方面說明堿在C5B和C4B的被吸收效應(yīng)幾乎相同。Na20的冷凝率較低，而K20的冷凝率高達89-97%珠江水泥生料中的鉀含量較高，為鈉含量的幾倍，因此，窯系統(tǒng)堿的循環(huán)主要表達為鉀的循環(huán)。2.1.2 硫的循環(huán)與富集硫的來源。燃料中帶入的硫通常較原料中多。使用較多的燃料是煤。煤中通常含有C、H、O、N、S等元

28、素。煤中的硫通常有三種存在形式：有機硫、硫化物中的硫、硫酸鹽中的硫。存在于硫酸鹽中的硫不具有可燃性，在高溫下，一局部會分解生成含硫化合物，而大局部留在灰分中。因此在一般的水泥生產(chǎn)中，燃料中帶入的硫通常比原料中的多，含硫化合物最終都會被氧化成三氧化硫，分布在熟料、窯皮、結(jié)皮、煙氣和窯灰中。從圖2-2和圖2-3可以看出，窯內(nèi)硫的富集和循環(huán)情況與堿根本相似。圖2-4中B5B3硫的變化趨勢與堿的有點不一樣，硫的變化B5B4的斜率大于B4B3的斜率，說明硫在C5B的被吸收效應(yīng)比C4B明顯。要解決硫的富集問題，一方面要從源頭上嚴格控制原燃料中的硫含量，另一方面要設(shè)法將硫固溶在熟料的晶格結(jié)構(gòu)中，隨熟料退出循

29、環(huán)。進入熟料中的硫，對熟料的形成有強化作用。三氧化硫可以降低熟料形成時液相的黏度，增加液相數(shù)量，有利于硅酸三鈣的形成。珠江水泥窯系統(tǒng)上升煙道的結(jié)皮主要是由硫引起的，結(jié)皮中含硫量特別高，達43.水泥生料自身具有一定的固硫能力，水泥生料的固硫行為主要有兩種方式9：一是水泥生料中富含的SiO2、AI2O3與燃煤固硫過程中的局部CaO、CaSO4在高溫下反響生成了耐高溫的硫硅酸鈣、硫鋁酸鈣，使固硫產(chǎn)物不再以高溫穩(wěn)定性差的活性硫酸鈣的形式存在；二是鐵鋁酸鹽的存在使硅酸鹽化合物很容易在高溫下產(chǎn)生熔融，并以液態(tài)形式相互融合，使硅酸鹽礦物有更多時機將硫酸鹽的外表包裹，以更好的抑制其高溫分解，使得三氧化硫的析出

30、量減少。肖佩林等研究說明10：在鈣基固硫劑中參加SrCO3后，能形成穩(wěn)定產(chǎn)物SrSO4，同時能促進穩(wěn)定礦物3CaO3A1203CaSO4的生成。程軍對Ba固硫劑時固硫反響的固硫特性進行了試驗研究11：Ba化合物的固硫效果明顯優(yōu)于鈣化合物，在相同試驗條件下，BaCO3的固硫效率幾乎是CaCO3的4倍，原因在于BaSO4在l580下不會分解，高溫穩(wěn)定性比CaSO4要好得多。因此，假設(shè)生料中引入含Sr和Ba元素的組分，對減少硫在窯內(nèi)的揮發(fā)和循環(huán)是有利的。2.1.3 氯的循環(huán)與富集氯的來源。氯主要來自水溶性堿的氯化物，即通常以KCl、NaCl的形式存在于原料內(nèi)。圖2-2氯離子的變化趨勢顯示，回轉(zhuǎn)窯后2

31、0m曲線的斜率變化最大，說明氯離子在回轉(zhuǎn)窯后20m大回量揮發(fā)；圖2-3氯離子的變化趨勢顯示，A5-A4的斜率變化最大，說明氯離子在A列C5A大量凝聚。這兩個圖說明氯離子除遵循揮發(fā)性組分的循環(huán)規(guī)律外，還在回轉(zhuǎn)窯后20m至A列C，。間形成一個小循環(huán)。從圖2-4可以看出，氯離子變化B5B4的斜率比B4-B3的斜率小，說明氯在B列C相的被吸收效應(yīng)比C5B明顯。氯離子的大量存在會對水泥的性能產(chǎn)生影響，嚴重時會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，影響鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。然而，在生產(chǎn)中又希望熟料能多帶出一些氯離子，減緩氯在窯系統(tǒng)中的循環(huán)和富集。帶入氯離子的除生料原料外，還有燃料煤。有資料顯示，煤中的氯主要以有機形式存在，在燃

32、燒和熱解過程中主要以氯化氫的形式釋放。何杰等人曾將兗州的煙煤在900下加熱45min后，發(fā)現(xiàn)其中的氯全部釋放。窯內(nèi)的溫度高于900，雖然物料在窯內(nèi)停留時間可能少于45min但從理論上分析物料中的氯應(yīng)當(dāng)全部釋放。然而，從圖2-2氯離子的變化趨勢可以看出，出窯熟料中仍含有局部氯，且從12m處到窯口根本上保持穩(wěn)定。熟料中的氯究竟以何種形式存在于熟料中，是以固溶體的形式固溶于晶體的晶格中，還是以包裹體的形式包含在玻璃相中，或者以其他方式存在于熟料中，這些值得我們進一步研究，研究的結(jié)果將直接影響到日后的灰渣煅燒。2.2 局部溫度過高局部溫度過高，這是形成結(jié)皮的關(guān)鍵因素。系統(tǒng)中如果產(chǎn)生局部高溫，一方面促進

33、生料和燃料中有害組分的揮發(fā)及冷凝循環(huán)，并使內(nèi)循環(huán)發(fā)生的區(qū)域進一步擴大；另一方面也可能使液相提前出現(xiàn)，使生料粘附在襯料的內(nèi)壁形成結(jié)皮。肖成平等將熱力學(xué)中外表張力與接觸角之問的關(guān)系理論，即cos=(s-g)-(l-s)(l-g),外表張力隨溫度的升高而下降。應(yīng)用于結(jié)皮的研究之中：如果窯內(nèi)局部溫度偏高，那么使出現(xiàn)熔體外表的張力下降，即(l-g)降低，由cos=(s-g)-(l-s)(l-g)知道，熔體的外表張力下降必然導(dǎo)致cos增大，接觸角減小，這就使得出現(xiàn)的熔體更容易在生料或襯料外表鋪展開來，就更易形成結(jié)皮。產(chǎn)生局部高溫的原因，主要有以下幾個因素：煤粉的不完全燃燒。窯頭或分解爐中的煤粉由于多種原因

34、不能完全燃燒時，就可能到達窯尾或低級旋風(fēng)系統(tǒng)中去燃燒，從而產(chǎn)生局部高溫，這也是產(chǎn)生局部高溫最主要的原因。煤粉的不完全燃燒可能由以下因素引起：燃料用煤灰分大。煤灰含量高，說明煤質(zhì)差，熱值低，可燃性差，容易引起窯煤、爐煤的不完全燃燒；設(shè)備超負荷運轉(zhuǎn)。由于回轉(zhuǎn)窯或分解爐的容量是有一定限度的，喂料量及喂煤量的過分加大將不利于生料和煤粉的懸浮分散，同時使得煤粉的燃燒空間變小而不利于煤粉的完全燃燒；分解爐結(jié)構(gòu)不合理。喂料量的波動。由于投料裝置或人為因素導(dǎo)致喂料量不均勻，料流上下波動不穩(wěn)定，就會打亂預(yù)熱器、分解爐和窯的正常工作。再加上操作上具有滯后的弱點，跟不上喂料的變化，加減煤不及時，甚至在出現(xiàn)斷料時也不

35、能及時減煤，因此很容易因料少而出現(xiàn)系統(tǒng)局部高溫，造成結(jié)皮?；鼗覍Y(jié)皮的影響。回灰也叫做窯灰，是電收塵、增濕塔收集下來的物料。由于回灰量小，在生料均化庫中不容易被混合均勻，從而造成人窯生料成分的波動，影響窯熱工制度的穩(wěn)定性；再那么由于回灰中含有一定量的有害組分，它的重新人窯必然加劇揮發(fā)組分的循環(huán)富集，這樣引起結(jié)皮。預(yù)熱器漏進冷風(fēng)對結(jié)皮的影響。當(dāng)預(yù)熱器漏進冷風(fēng)時，那么物料溫度和分解率都降低，為維持生產(chǎn)，系統(tǒng)排風(fēng)必須加大，因而廢氣量增大，飛揚粉塵增加，循環(huán)負荷加大，導(dǎo)致人窯生料溫度下降，能耗上升。當(dāng)預(yù)熱器漏進冷風(fēng)與熱物料接觸，很容易使熱物料冷凝，粘附在系統(tǒng)的內(nèi)壁而產(chǎn)生結(jié)皮。此外，被帶到窯尾或預(yù)熱器中

36、的煤粉遇到新鮮冷風(fēng)，燃燒速度加快，產(chǎn)生局部高溫而形成結(jié)皮。此外，石灰石中MgO也是結(jié)皮的一個因素，隨著MgO含量的上升，經(jīng)過回歸分析，預(yù)熱器出口溫度上升；出口氣體中氧氣含量下降，說明交換效率下降，分解爐內(nèi)存在煤粉的不完全燃燒，同時窯尾的負壓隨著MgO含量的上升而下降，說明窯內(nèi)通風(fēng)不良，窯尾易于結(jié)皮12。2.3 操作不當(dāng)操作上，過高的強調(diào)入窯分解率，分解爐用煤量過大；窯前三通道調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致火焰形成不好；投料不及時或下料量與窯速不同步；窯尾風(fēng)機下降必然導(dǎo)風(fēng)量控制不當(dāng)?shù)榷既菀滓鸾Y(jié)皮11。眾所周知，長期以來窯尾結(jié)皮一直是眾多預(yù)分解窯生產(chǎn)線的一大難題。為了緩解結(jié)皮，一方面要控制原燃料有害元素的帶入量，

37、另一方面得減少有害元素在高溫帶的揮發(fā)以增加出窯熟料有害元素的帶出量。本文以國內(nèi)普遍的硫過剩為例。硫的揮發(fā)系數(shù)隨窯內(nèi)O2量增加而降低。窯內(nèi)硫揮發(fā)量主要來CaSO4的熱分解：CaSo4CaO+SO2+1/2O2這是一個可逆反響。在溫度一定的條件下，當(dāng)O2量增加時，反響利于向左進行，CaO、SO2減少，CaSO4增加，否那么反之。國外實驗室對不同O2量的SO2測定認為:02量4左右是抑制熱生料中SO2揮發(fā)的關(guān)鍵點，當(dāng)O2量大于4左右后，生料中S02釋放明顯地大幅下降；且隨02量的進一步增加，生料中S02釋放量繼續(xù)下降13。窯內(nèi)存在不完全燃燒時，局部煤粉落在料面上，硫酸鹽與C作用，生成SO2：K2SO

38、4+CK20+SO2+COCaSO4+CCa0+SO2+CO這是SO2揮發(fā)量增加的又途徑。另外，燒成帶溫度提高及燒成帶物料停留時間增加，SO2揮發(fā)量均會隨之增加。以上情況的種種組合使熟料攜帶出窯的硫酸鹽量變化范圍頗寬。而窯尾煙氣中SO2濃度過高，致結(jié)皮加劇，影響窯內(nèi)通風(fēng)，復(fù)原氣氛更濃，SO2揮更多。第3章 防止結(jié)皮的措施3.1 控制原材料質(zhì)量、減少有害成分眾所周知，生料(包括燃料)中揮發(fā)性有害組分鉀、鈉、氯、硫進入窯系統(tǒng)后，它們在高溫下?lián)]發(fā)，到低溫區(qū)有重新凝聚粘附在生料說明再次返回窯內(nèi)，并形成內(nèi)循環(huán)在窯尾和預(yù)熱器富集。而鉀、鈉的氯化堿與硫酸堿在凝聚后又使物料熔點降低在生料顆粒上產(chǎn)生熔態(tài)粘膜從而

39、引起預(yù)熱器內(nèi)料流不暢和粘附結(jié)皮堵塞。理論與生產(chǎn)實際說明新型干法窯結(jié)皮的典型礦物組成是2CaSO4K2SO4、2CaOCaCO3和C2SCas04。氯化堿可促進這些礦物的形成，并使其共熔點降低。這是因為進人預(yù)熱器的窯氣溫度高于l000。所有堿、氯、硫等揮發(fā)性組分都呈氣態(tài)當(dāng)溫度降到800以下時堿首先與氯化合成氯化堿，剩下的堿和硫化合形成硫酸堿并凝聚在生料外表返回窯內(nèi)。由于硫酸堿沸點較高。相對在窯內(nèi)揮發(fā)較低。有局部進入熟料排出窯外：而氯化堿沸點較低揮發(fā)率較高再次循環(huán)的濃度也高。造成堿和氯化堿的大量循環(huán)富集其富集程度在預(yù)熱器和分解爐的熱生料中幾乎到達相應(yīng)生料中當(dāng)量含量80100倍成為窯尾及預(yù)熱器結(jié)皮的

40、礦化劑與促進劑。3.1.1 硫堿比的含量控制 1) 嚴格控制人窯原燃材料硫含量，應(yīng)盡量使用中、低硫原煤和低硫鐵質(zhì)原料，并加強搭配、均化工作，防止高硫煤和高硫鐵質(zhì)原料同時人窯。有關(guān)專家對全球各地一些水泥廠的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，水泥熟料中潛在的SO3含量均未超過1.61.813，照此范圍控制，可最大限度減少結(jié)皮危害。2) 鑒于堿主要來自泥巖，應(yīng)盡量加大砂巖的配比，保證K2O+Na20l，任何情況下，都應(yīng)隨這鐵質(zhì)原料及煤灰中硫含量的變動，適當(dāng)調(diào)整硅鋁質(zhì)原料的配比，以保持合理的Q1值，使窯和預(yù)分解系統(tǒng)中，保持適量過剩的K2O和Na2O，足以與SO2反響生成二次揮發(fā)性較小的KSO4和Na2SO4，以減少SOx

41、循環(huán)富集帶來的危害。 在富SOx氣氛中較低溫度下生成的CaSO4， 在窯內(nèi)高溫帶分解其分解方程式為CaS04CaO+SO2+1/2O2。在熟料生產(chǎn)工藝中，所有的CaO和SO2都是由生料和燃料帶人系統(tǒng)內(nèi)的，其數(shù)量也是固定的，只有系統(tǒng)內(nèi)的氧含量可以變動，因此改變氧的濃度，將直接影響CaSO4的分解。復(fù)原氣氛條件下，CaS04的分解將加??；反之，適當(dāng)提高氧的濃度，那么有利于遏制CaS04啛啛此次的分解，可緩解由Q1偏高帶來的危害。因此，在操作中努力保持預(yù)熱器C1出口廢氣CO的含量為00.01，O2含量4.5左右，以減少復(fù)原氣氛的出現(xiàn)。 減少物料在高溫帶停留時間，可有效減少CaS04的分解。因此，一方

42、而應(yīng)盡量提高二次風(fēng)溫，縮短主燃燒器火焰長度；另一方面，應(yīng)適當(dāng)提高窯的轉(zhuǎn)速，采用薄料快轉(zhuǎn)的操作方法。3) 改變分解爐3個燃燒器的供煤比例，減少三次風(fēng)人口處噴槍的用煤量。因分解爐設(shè)計使用三通道燃燒器，風(fēng)煤混合良好，煤粉起火速度快，適當(dāng)降低供風(fēng)量，關(guān)小旋流風(fēng)風(fēng)門，將煤粉80m篩篩余由68放大到1012，防止煤粉在蝸殼處爆發(fā)性燃燒，減少局部高溫現(xiàn)象。合理調(diào)整三次風(fēng)和窯內(nèi)通風(fēng)的比例，在允許范圍內(nèi)增加窯內(nèi)通風(fēng)量，稀釋揮發(fā)性有害物質(zhì)的濃度，保證生料在上升煙道暈懸浮狀態(tài)，防止塌料，以減少上升煙道和分解爐的結(jié)皮。3.1.2 氯含量的控制根據(jù)國外長期摸索經(jīng)驗，當(dāng)生料中氯(Cl一)含量過0.0150.020時。結(jié)皮

43、比擬嚴重，并將為是否要放風(fēng)的臨界值和對氯含量的控制指標(biāo)。根我們幾年來實際生產(chǎn)的探索經(jīng)驗當(dāng)入窯生料(預(yù)熱器最底一級旋風(fēng)筒下料溜子處)中的氯(Cl一)量超過1.0時(相應(yīng)生料中氯含量0.0200.022)，就比擬容易引起結(jié)皮。而在1.0以下窯與預(yù)熱器系統(tǒng)的操作相比照擬平安、穩(wěn)定。也沒什么特別大的影響。我國水泥行業(yè)，借鑒國外經(jīng)驗，將新型干法廠原燃材料中有害成分的含量和相比照例控質(zhì)在如下范圍：K2O+Na20l;Cl0.O15Q值分為Q1和Q2，Q1為從原燃料中帶人的每部有害成分計算得出；Q2為生料煅燒時揮發(fā)到氣相中的有害成分計算得出。 防止局部高溫3.2.1 用煤量的控制在操作中對煤的增或減調(diào)節(jié)幅度

44、過大，易使煤形成不完全燃燒，不僅導(dǎo)致局部形成復(fù)原氣氛，還會使沒有燃盡的煤粉顆粒粒附著在器壁上繼續(xù)燃燒，從而產(chǎn)生局部高溫形成結(jié)皮。目前大局部水泥生產(chǎn)線上使用的氣體分析儀是一種能反映煤炭是否燃燒完全的一種裝置，當(dāng)氣體分析儀檢測到CO濃度超過控制值時，為保護電收塵的平安，會聯(lián)鎖停窯，從而可反映出對煤的調(diào)節(jié)幅度是否適度。煤的細度、水分的也會影響到結(jié)皮。煤粉中保持1.0-1.5%的水分可以促進燃燒，但是過量會不利于燃燒，使火焰伸長，燒成溫度降低。煤的細度應(yīng)嚴格控制，粗煤粉會使火焰黑火頭變長，燃盡時間長，容易到遠離回轉(zhuǎn)窯燒成帶的部位燃燒，未燃燼的煤粉易掉到熟料中產(chǎn)生復(fù)原氣氛,引起熟料結(jié)塊,窯內(nèi)結(jié)圈,從而引

45、起系統(tǒng)通風(fēng)不良,導(dǎo)致煤燃燒不完全, SO3含量上升,對結(jié)皮的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。3.2.2 窯內(nèi)通風(fēng)量的控制在窯頭煤用量波動范圍內(nèi)始終有足量的O2供燃料燃燒，保證窯內(nèi)不出現(xiàn)復(fù)原氣氛，而且使窯內(nèi)O2適度偏大控制?？梢詫ΩG內(nèi)結(jié)皮的產(chǎn)生有一定的緩解。3.2.3 穩(wěn)定喂料量為了保證窯系統(tǒng)的正常運行，料、煤、風(fēng)的控制一定要合理且穩(wěn)定不能有大幅度的波動。假設(shè)不穩(wěn)，那么窯的熱工制度會受到影響。3.3 操作及設(shè)備方面嚴格控制系統(tǒng)各處的溫度，均勻穩(wěn)定生產(chǎn)。窯后氣溫度愈高，含堿、氯、硫顆粒外表出現(xiàn)的液相愈多，煤灰熔化的可能性愈大，那么結(jié)皮的可能性愈高。一般控制出窯氣體溫度不超過1000，出分解爐氣體溫度不超過950，

46、并且完全燃燒，以防止結(jié)皮。同時，對窯及預(yù)熱器要精心操作，使各部位的溫度、壓力穩(wěn)定及喂料量穩(wěn)定。定期檢查吹掃，去除結(jié)皮。分解爐前后的氣溫為9501000，處于一些低熔物開始熔化的范圍，所以一般結(jié)皮是難免的，但是可以控制它，可定期檢查，用壓縮空氣吹掃，或用空氣炮吹擊，使它不影響系統(tǒng)的正常運行。第4章 技術(shù)的革新及改造防結(jié)皮 4.1 分解爐用煤的高比控制燒成系統(tǒng)中原燃料帶入了有害成分K2O、Na2O、SO2、CI一，它們在燒成帶的去向有兩個：一個是隨熟料出窯，另一個是揮發(fā)后被窯內(nèi)煙氣帶到窯尾，兩者是“此多彼少的關(guān)系。以SO2，為例。國外實驗室對不同O2量的SO2測定認為：O2量4左右是抑制熱生料中S

47、O2揮發(fā)的關(guān)鍵點；當(dāng)量大于4左右后，熱生料中SO2釋放量明顯地大O2幅下降；且隨量O2的進一步增加，生料中SO2釋放量繼續(xù)下降1。這種現(xiàn)象也被生產(chǎn)實踐證實。我們在生產(chǎn)中遇到窯尾結(jié)皮較嚴重時大幅度減產(chǎn)而不減C1 筒出口的拉風(fēng)量，結(jié)皮會在幾小時內(nèi)漸漸緩解，表現(xiàn)出這種操作對結(jié)皮有“自潔作用。眾所周知，窯內(nèi)復(fù)原氣氛會大大地提高燒成帶SO2的揮發(fā)率。一些生產(chǎn)線原燃料帶入的硫堿比尚可，但結(jié)皮堵塞十分嚴重，查得其主因往往為窯內(nèi)的復(fù)原氣氛。提高爐煤比例即為降低頭煤比例，使窯頭單位燃料擁有的窯內(nèi)風(fēng)量增加(更準確地講，應(yīng)該為窯頭用燃料在窯內(nèi)燃盡所放出的單位熱量分攤到的窯內(nèi)風(fēng)量增加)，相對地實現(xiàn)窯內(nèi)高風(fēng)量(即很富裕

48、的風(fēng)量)控制。尤其是那些由于種種原因三次風(fēng)量不得不偏高比例控制的分解爐，通過降低燒成帶用煤量來相對地實現(xiàn)窯內(nèi)的高風(fēng)量控制，更有特殊的實用意義。這有利于消除復(fù)原氣氛，有利于高O2量控制以便多多地隨熟料帶走有害成分，減少窯尾結(jié)皮，使燒成系統(tǒng)的通風(fēng)阻力長期穩(wěn)定地處在較為理想的狀態(tài)，有利于系統(tǒng)熱工保持良好和長期穩(wěn)定。另外，燒成帶熱負荷下降也使出窯熟料帶走的有害成分增加。值得一提是，幾個廠爐煤接近70的實踐證明：提高出分解爐溫度(維持在915 oC左右)引發(fā)窯尾結(jié)皮加劇的擔(dān)憂是多余的，事實上基于上述原因，結(jié)皮不但沒有加劇，反而大為減輕。凡此，都給使用高硫煤提供了一些有利的技術(shù)條件。預(yù)分解技術(shù)是“兩把火的

49、工藝，在系統(tǒng)堵冷風(fēng)十分良好的前提條件下，預(yù)熱器出口氧量及二、三次風(fēng)量三者之間存在著多種組合。唯有預(yù)熱器出口氧量合理，且窯內(nèi)高O2量控制、其燃燒后剩余較多的O2補充進的三次風(fēng)一起供爐煤燃燒的組合方式才是理想的。此時C1筒出口的O2完全有條件降到相領(lǐng)先進的控制水平，極有利于降低電耗和煤耗。與之相反，如果窯內(nèi)氧量缺乏而窯尾煙室無氣體分析儀，窯尾結(jié)皮極易陷入惡性循環(huán)，二、三次風(fēng)的比例分配與系統(tǒng)總風(fēng)量三者及彼此關(guān)系會完傘偏離正常值的范圍，窯操作員不得不加強系統(tǒng)拉風(fēng)能力，但有時往往形成窯內(nèi)通風(fēng)缺乏而二、三次風(fēng)過量，甚至出現(xiàn)系統(tǒng)拉風(fēng)量過高而窯內(nèi)仍然缺氧的局面。這些都需要爐煤高比例控制來配合，防患于未然。以J

50、廠為例，由于采用上述組合方式，C1筒出口過?？諝庀禂?shù)下降，使五級預(yù)熱器的各級固氣比上升，又帶來C1筒出口溫度下降。結(jié)果，高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降了20rmin，C1筒出口溫度由335降為305。這溫度降相當(dāng)于五級預(yù)熱器變?yōu)榱夘A(yù)熱器的降溫效果，而阻力損失那么比增加一級預(yù)熱器要小很多，由此證明此舉具有顯著的節(jié)能效果。4.2 旁路放風(fēng)原燃料中鉀、鈉、氯、硫是新型干法窯能否穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。其過量存在將會對新型干法水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性帶來嚴重的影響。主要表現(xiàn)為：這些揮發(fā)性組分易在窯尾及預(yù)熱器的適宜溫度區(qū)域內(nèi)形成閼鼴循臻察集，弓|超窯內(nèi)或預(yù)熱器相應(yīng)位置出現(xiàn)結(jié)皮、堵塞嚴重時影響燒系統(tǒng)的穩(wěn)定和正常

51、運行。過量的鉀、鈉、氯成份進入熟料，一方方面發(fā)生堿集料反響。縮短混凝土的使用壽命；另一方面還會腐蝕混凝土中的鋼筋。影響其結(jié)構(gòu)強度。因此采用旁路放風(fēng)系統(tǒng)是解決原、燃料中過量鉀、鈉、氯排出系統(tǒng)的有效措施，從而到達保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 旁路排氯 在CaSO4-K2SO4-NaSO4三元系中，熔體初生于800以下的區(qū)域內(nèi)。如物料中有8的KCL熔體初生溫度將降到700以下。700800正處于最下一級預(yù)熱筒內(nèi)。CaC03的分解產(chǎn)生的CaO立即與SO3結(jié)合，形成CaSO4。K20和Na20也與SO3結(jié)臺形成K2SO4和NaSO4。由于這里CI一富集，即KCl大量存在生料中堿鹽更容易熔化。在較

52、低溫度下就已粘滯形成結(jié)皮系統(tǒng)中這兒正處于負壓狀態(tài)難免有漏風(fēng)進入，溫度陡降，堿鹽不僅凝聚，而且固化，也形成結(jié)皮。排走一定量的氯，就可以克服結(jié)皮危害。例如某廠，旁路放風(fēng)量為2.6，可排氯30，僅排堿1和硫0.5。顯然這樣的旁路放風(fēng)是堿少鲺循環(huán)，而不是堿少堿，循環(huán)最有效的措施 旁路排堿 有些國家(例如美國)要求生產(chǎn)低堿水泥，而偏偏有些水泥廠原、燃料中堿含量過高如前所述一般旁路放風(fēng)不能有效減少熟料中的堿含量。但還是有方法的就是要增加原料中的氯含量或用天燃氣及重油代替煤作燃料：如果用這些措施后仍達不到要求，可以對原料中含CI一不高的窯料中參入適量的CaCl2用以曾氯，使CaCl2+K2O=2KCl+Ca

53、OCaCl2+Na2O=2NaCl+CaO形成的CaO 參加生城熟料的一系列反響。而K、 Na、Cl通過循環(huán)富集由旁路放風(fēng)排除，實現(xiàn)了旁路排堿。4.3 無煙煤水泥工業(yè)是用煤大戶， 如能用無煙煤替代煙煤，可降低本錢，顯著提高工廠經(jīng)濟效益。為了適應(yīng)市場經(jīng)濟的需求，越來越多的回轉(zhuǎn)窯水泥廠要求能夠使用高灰分煤和無煙煤作燒成燃料，以降低企業(yè)本錢，增強市場競爭能力。中國水泥工業(yè)與世界許多國家一樣也面臨著開展采用低品位劣質(zhì)燃料或低揮發(fā)分燃煤的趨勢與需要。無煙煤的揮發(fā)分低，揮發(fā)分析出困難且最少，煤著火溫度高，不易燃燒。由結(jié)皮的因素可知燃無煙煤容易有結(jié)皮的產(chǎn)生。因此要對設(shè)備有一定的改良。 4.3.1 燃燒器的選

54、擇 采用三通道大速差NC-7II型煤粉燃燒器。該燃燒器利用同向協(xié)流大速差原理，對煤粉噴出速度和角度進行了調(diào)整，在燃燒器中心區(qū)域形成負壓區(qū)，促進高溫二次風(fēng)與煤粉的充分混合，使煤粉快速升溫，到達著火溫度并迅速燃燒。該燃燒器具有煤質(zhì)適應(yīng)性強、一次風(fēng)量少(約占理論燃燒空氣量的7-8)、火焰形狀調(diào)節(jié)靈活等特點，特別應(yīng)于回轉(zhuǎn)窯燃無煙煤，其工藝參數(shù)見表4-1表4-1 Nc-7型燃燒器工藝參數(shù)工程參數(shù)噴煤量(t/h)正常7，最大10噴煤量調(diào)節(jié)范圍110一次凈風(fēng)量(m3/h)3900一次凈風(fēng)壓(kPa)204.3.2 預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng) 影響無煙煤在分解爐內(nèi)的燃燒因素主要有：分爐操作溫度，分解爐中氧氣濃度，空氣和煤

55、粉的均混合程度，煤粉在分解爐內(nèi)的停留時間，分解爐內(nèi)科與煤粉的比例等。由于無煙煤煤粉燃燒速度較，一般分解爐內(nèi)煤粉噴人點附近和初始燃燒區(qū)的度低，反而制約后續(xù)無煙煤煤粉的著火和燃燒，會成分解爐熄火，或大量煤粉進人后續(xù)預(yù)熱器內(nèi)燃導(dǎo)致溫度倒掛、預(yù)熱器結(jié)皮堵塞、內(nèi)筒及襯砌燒毀后果，最終造成燒成系統(tǒng)停產(chǎn)處理。如何創(chuàng)造有利的工況條件，加快煤粉的著火和燃燒、提高煤粉燃盡，成為分解爐沒計的關(guān)鍵。根據(jù)分宜海螺公司提供煤的燃燒特性，我公司開發(fā)設(shè)計了在線NC2500型預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要設(shè)備是燃無煙煤sT-I型在線分解爐。該分解爐的主要技術(shù)特點是：采用雙割向切人式三次風(fēng)進口，雙噴煤管對稱于撒料點布置，高度可變換對

56、沖噴人，較高的喂料點居中撒人等結(jié)構(gòu)。從而在結(jié)構(gòu)上保證了無煙煤煤粉與高溫三次風(fēng)的充分混合并及時著火和燃燒。熱氣流通過噴旋結(jié)合上行，與上部撒下的生料進行高效換熱，保證了爐內(nèi)物料和氣流場的均勻，使分解爐可以在較高溫度下操作而不出現(xiàn)結(jié)皮。合理的爐容，既保證了煤粉的充分燃燒，又顧了降低投資。該系統(tǒng)操作簡單，點火容易，系統(tǒng)阻力低。分宜海螺NC2500型預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)主要備規(guī)格見表4-2。表4-2 Nc25型預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)設(shè)備規(guī)格設(shè)備名稱C1C2C3C4C5分解爐規(guī)格/m2-5.128使用無煙煤煅燒水泥熟料，可有效合理利用當(dāng)?shù)亓畠r的煤炭資源、減少環(huán)境污染，有利于生態(tài)保護。由上可知選擇合理的機械設(shè)備可以有效的

57、預(yù)防生產(chǎn)過程中與分解窯系統(tǒng)結(jié)皮的產(chǎn)生。結(jié) 論本文主要從原燃料、機械設(shè)備及操作方面論述了一些引起預(yù)分解窯系統(tǒng)結(jié)皮的因素及解決方案。嚴格控制原燃料有害組分，合理配料，提高原燃料質(zhì)量，即嚴格控制煤粉的揮發(fā)分、細度及水分，操作好這種窯必須加強管理、加強操作，穩(wěn)定系統(tǒng)熱工制度，搞好系統(tǒng)密封，掌握規(guī)律。預(yù)防和處理好結(jié)皮是窯、爐正常運轉(zhuǎn)，提高窯的運轉(zhuǎn)率，確保產(chǎn)質(zhì)量，確保設(shè)備及人身的平安的重要保證，是充分發(fā)揮預(yù)分解窯高效、低耗優(yōu)勢的關(guān)鍵。燃低揮發(fā)份的無煙煤時，為防結(jié)皮堵塞要選擇適當(dāng)?shù)娜紵骱头纸鉅t設(shè)備。使生產(chǎn)在節(jié)約能源的前提下良好的運行?？傊痤A(yù)分解窯系統(tǒng)結(jié)皮的因素較多，原因也較復(fù)雜，有的是由一種原因造成的

58、，有的又是多個因素共同作用的結(jié)果，不同的企業(yè)根據(jù)其實際問題采取了相應(yīng)措施，也已取得了一些可喜的成果。但從上述的論述可見，經(jīng)驗性的操作改良或就結(jié)皮的宏觀因素分析較多，但在形成機理的深入研究及系統(tǒng)的理論分析還遠遠不夠，如對于究竟是什么物質(zhì)或什么元素在起著決定性的作用，至今還未見報道，這就需要科技工作者再接再厲，不斷探索，從實踐中提升理論，再由理論指導(dǎo)實踐，最終從根本上采取有效措施解決問題。謝 辭本論文是在導(dǎo)師*的悉心指導(dǎo)下完成的。在論文的選題到論文的寫作及論文成文的審閱期間，導(dǎo)師都傾注了大量的心血，給與了極大的關(guān)心、指導(dǎo)，李老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的專業(yè)知識，一絲不茍的工作態(tài)度、高瞻遠矚的學(xué)術(shù)思想

59、以及他溫和的立身處世態(tài)度，給與我很大的啟迪，讓我受益匪淺。在論文完成之際，謹向*致以崇高的敬意和最衷心的感謝。在實習(xí)過程中，同時還得到了一同實習(xí)同學(xué)的幫助和指導(dǎo)，在此特表示感謝。在實習(xí)工作中還得到磴槽集團宏昌水泥廠的領(lǐng)導(dǎo)和同志們的熱心幫助和指導(dǎo)，在此表示衷心的感謝。感謝我的家人和親人，他們在我學(xué)習(xí)期間給與我最大的精神鼓勵和支持。在求學(xué)期間，不管遇到什么困難和挫折，他們都一如既往的支持和關(guān)心我，是我能全身心的投入到學(xué)習(xí)和研究中，在此衷心的感謝他們！在課題研究過程中，我還得到了師兄師姐和很多老師的關(guān)心和協(xié)助，在這里向他們表示深深的謝意。 參考文獻【J】.新世紀水泥導(dǎo)報，20211：6-9.李建錫，

60、袁潤章，陳全德. 預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮特征的研究【J】水泥工程，1999111矯深田. 我公司預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮堵塞的原因分析及對策【J】水泥工程，1999613李士達. 煅燒高有害雜質(zhì)生料的防堵經(jīng)驗及控制范圍初探【J】水泥技術(shù)，198964849陳久豐. 對我廠預(yù)熱器結(jié)皮的初步探討【J】. 水泥，19919：4余定德. 國外某廠的旁路放風(fēng)【J】. 水泥，198712：5陳全德，曹 辰. 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)【M】北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987. 122123肖成平，李梅預(yù)分解窯結(jié)皮機理研究【J】水泥，19993：17謝峻林，趙改菊，羅金平，等水泥生料的燃燒固硫特性及其微觀反響機理研究【J】燃料化學(xué)