我公司1000t/d預(yù)分解窯自1996年投產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)比較穩(wěn)定，熟料質(zhì)量也不錯(cuò)。但近段時(shí)間窯內(nèi)結(jié)球、結(jié)圈及篦冷機(jī)堆雪人等情況時(shí)有發(fā)生。2000年12月就發(fā)生了一次比較嚴(yán)重的堆雪人事故。從2000年12月9日起開(kāi)始出現(xiàn)雪人，中途雖然也曾用空氣炮吹打，但未能奏效。到15日雪人長(zhǎng)到了窯口護(hù)鐵，幾乎把下料口堆滿，嚴(yán)重影響了窯內(nèi)的通風(fēng)煅燒，被迫止料冷窯處理。為此我公司對(duì)近期的原燃料、生料、設(shè)備狀況和操作情況進(jìn)行了分析。

1 原燃料、生料和熟料情況

2 原因分析

2.1 液相量的變化

　　從原材料的成分可以看出，11、12月2個(gè)月的原料成分沒(méi)有大的變化，飽和比差別較大主要是因?yàn)榕浞接凶?，且煤質(zhì)的變化比較大，12月9日到15日，入窯生料飽和比平均值高達(dá)1.094，較11月高出許多。就堆雪人這一段時(shí)間來(lái)說(shuō)，在這么高的飽和比和硅率下，通常物料應(yīng)該表現(xiàn)得比較耐火，出窯熟料呈飛砂狀，液相量不高，也不會(huì)有結(jié)皮結(jié)圈、堆雪人的情況出現(xiàn)。以往的經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。而現(xiàn)在從窯前來(lái)看，確實(shí)飛砂比較大，但熟料的化學(xué)分析表明，從12月9日到15日這一段時(shí)間中，液相量都在27％以上。從表2來(lái)看，12月的煤灰中Fe2O3、Al2O3及SO3等低熔點(diǎn)物質(zhì)含量都升高較多，而SiO2、CaO的含量則下降了不少。增幅最高為SO3，達(dá)73％，F(xiàn)e2O3增幅為33.5％，最低的Al2O3也有16％。而相比之下SiO2和CaO的含量則分別下降了14％和22.3％。這就是熟料的KH和SM下降較多的主要原因。

　　液相量的大幅增高應(yīng)該是造成堆雪人的主要原因之一。從有關(guān)資料來(lái)看，飛砂料的產(chǎn)生主要有3個(gè)原因，一是由于窯的過(guò)渡帶過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致貝利特和游離石灰石的再結(jié)晶，阻礙A礦的形成，同時(shí)由于可浸潤(rùn)表面減少難以將物料粘結(jié)成粒從而造成飛砂；二是由于SM過(guò)高所致；三是由于硫酸鹽飽和度過(guò)高，降低了液相粘度和液相表面張力，SO3相對(duì)過(guò)剩而易產(chǎn)生飛砂料。從我們的情況來(lái)看，應(yīng)該是第3種原因比較符合實(shí)際情況，因?yàn)楫?dāng)時(shí)SO3的相對(duì)增幅最大。

2.2 全硫含量的影響

　　在入窯生料保持相對(duì)穩(wěn)定的情況下，對(duì)熟料率值影響最大的無(wú)疑就是煤灰的化學(xué)成分。窯外預(yù)分解窯中，煤灰沉降率一般視為100％，配料計(jì)算中也已經(jīng)把煤灰摻入量計(jì)算在內(nèi)。從表2可以看出，12月與11月相比，煤質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，灰分上升較多，揮發(fā)分則略有上升，發(fā)熱量由23303kJ/kg下降到了22284kJ/kg，而且這還只是平均數(shù)，事實(shí)上在那幾天中煙煤的發(fā)熱量波動(dòng)很大，最低時(shí)僅有20482kJ/kg,高時(shí)則有23408kJ/kg，頻繁波動(dòng)的煤質(zhì)使得窯內(nèi)的熱工制度也有很大的波動(dòng)，難以控制。全硫含量上升較多。一般認(rèn)為進(jìn)入熟料中的硫，對(duì)熟料的形成有強(qiáng)化作用，SO3一方面可以形成2C2S·CaSO4與C4A3，其中C4A3是一種早強(qiáng)礦物，對(duì)提高熟料的早期強(qiáng)度有一定的幫助。表5顯示，堆雪人期間熟料的3d強(qiáng)度并沒(méi)有下降，反而略有提高，也證明了這一點(diǎn)。SO3另一方面能降低熟料形成時(shí)液相的粘度，增加液相數(shù)量，而且能夠降低最低共熔溫度，有利于C3S形成。有資料介紹，熟料中硫和堿含量應(yīng)有一定的比例，即硫堿比或硫酸鹽飽和度，通常這個(gè)比例應(yīng)該在40％～70％之間。若硫酸鹽飽和度過(guò)高，則堿會(huì)以硫酸堿的形態(tài)存在，若液相中再有MgO，則液相粘度會(huì)隨硫酸堿增加成比例下降，同時(shí)因?yàn)橐合嗟谋砻鎻埩档?，使得飛砂料大量產(chǎn)生。但過(guò)多的液相量和較低的共熔溫度使得窯內(nèi)結(jié)蛋、結(jié)圈，預(yù)熱器結(jié)皮的幾率增加，同時(shí)熟料也易在篦冷機(jī)內(nèi)堆積，形成雪人。

2.3 堿含量的影響

　　我公司的原材料歷來(lái)堿含量都很低，從表1～4可以看出，原材料和熟料中的堿含量都很低，且和生產(chǎn)正常的11月相比，堆雪人期間各種物料和熟料中的堿含量并沒(méi)有明顯的增加，所以這次堆雪人應(yīng)該和堿含量無(wú)關(guān)。

2.4 操作影響

　　生料本身的率值設(shè)計(jì)要求較高的煅燒溫度，而由于煙煤發(fā)熱量的下降，使得為了保持窯內(nèi)的熱力強(qiáng)度需要加入更多的煤，同時(shí)由于煤灰分升高、揮發(fā)分下降導(dǎo)致煤粉的燃燒速度變慢，操作上也被迫加大喂煤量，造成長(zhǎng)焰燃燒。由于窯頭喂煤量過(guò)大，部分煤粉落到熟料上繼續(xù)燃燒，而預(yù)分解窯的冷卻帶都比較短，使得熟料在落到篦冷機(jī)時(shí)仍保持較高的溫度，表面的液相仍舊存在，而且由于液相中Al2O3含量較高，使得液相的粘度也較高，更容易粘結(jié)。這樣的熟料落到篦冷機(jī)后冷卻下來(lái)就粘到了一起，如不及時(shí)推走就很容易形成雪人。

2.5 設(shè)備的影響

　　我公司的篦冷機(jī)于1999年改造后使用了充氣梁和高阻低漏篦板，篦板的前5排固定死，且與水平面成15°夾角。熟料落到這幾排篦板時(shí)便依靠慣性與重力落到其它的篦板上，再被推走。當(dāng)熟料結(jié)粒好時(shí)，由于休止角較小可正常推走。而一旦有大塊窯皮掉下，并積料在上面時(shí)可用原有的2個(gè)空氣炮吹打，但由于原有空氣炮安裝高度較高，且2個(gè)空氣炮在同一水平面上，相互之間距離較遠(yuǎn)，如圖1所示,所以使用效果并不好。在遇上由粘散料堆成的雪人時(shí)，由于雪人長(zhǎng)到一定高度時(shí)空氣炮才能打得著，且只能擊穿炮口周?chē)奈锪?，無(wú)法撼動(dòng)雪人的根基，所以雪人仍然越長(zhǎng)越高，最終被迫停窯處理。

2.6 篦床的吹氣方向

　　篦板的前5排在改造成充氣梁后，本來(lái)的吹氣方向是垂直于這5排篦板的，但后來(lái)由于發(fā)現(xiàn)窯頭電除塵器的入口溫度過(guò)高，懷疑與這幾排篦板吹出來(lái)的熱風(fēng)直接向后吹有關(guān)，為保護(hù)設(shè)備遂于8月份的檢修中改為風(fēng)向豎直向上。這樣改造后窯頭電除塵器入口溫度有所下降，入窯二次風(fēng)溫也有一定的提高，對(duì)窯內(nèi)的煅燒有一定的幫助。但落在這幾排篦板上的熟料只受到向上的風(fēng)力而上下翻騰，而不受到向后的推力，加上篦板本身是固定的，對(duì)熟料的正常向后運(yùn)動(dòng)影響比較大。熟料相對(duì)也比較容易堆積起來(lái)，生成雪人的機(jī)會(huì)也相對(duì)增大。

3 討論與對(duì)策

　　經(jīng)過(guò)分析，我們認(rèn)為12月份雪人頻繁生成的原因主要是由于煙煤質(zhì)量的變化使得Al2O3、Fe2O3及SO3等低熔點(diǎn)物質(zhì)的含量大幅上升，導(dǎo)致液相量的大幅增加所致。此外設(shè)備的固有缺陷也在一定程度上加快雪人的生成速度。由于當(dāng)時(shí)煤炭供應(yīng)比較緊張，使得不合格的煙煤大批進(jìn)廠，造成入窯煤粉質(zhì)量波動(dòng)較大。而且依目前形勢(shì)看，這種情況短時(shí)間內(nèi)難以改變，所以我們只能在生料配方上做出調(diào)整，在保持生料的飽和比較高的基礎(chǔ)上再提高SM，盡量適應(yīng)煤質(zhì)的變化，緩和煤灰的影響。同時(shí)在篦冷機(jī)的空氣炮配備上做了改進(jìn)，新增1個(gè)空氣炮，與原有的2個(gè)成品字形安裝，且空氣炮的出口方向不再是水平向后，而是略微向下傾斜。從實(shí)際情況來(lái)看，這些措施還是行之有效的，從2000年12月18日使用高硅配料以來(lái)，雪人的生成次數(shù)明顯減少。但因煤質(zhì)的問(wèn)題無(wú)法解決，也還不能夠徹底解決雪人的生成。不過(guò)即使有雪人，也可以很快地用空氣炮打掉，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成更嚴(yán)重的影響。