環形雙膛石灰窯生產過程工藝控制異常情況處理策略研究

葉錦龍，劉誠誠

（陜西北元集團錦源化工有限公司，陜西 神木 719319）

引言

石灰窯在煅燒過程中難免出現異常現象，從而導致影響石灰窯煅燒的穩定性，同時也影響產品的質量和產量。任何一種異常現象的產生，窯況都有著相應的變化特征和不同的反應現象，要正確地對異常情況進行故障處理，首先必須要準確地找到故障形成的“因、果”，關系，以及變化規律，如查看溫度、流量、壓力曲線，應根據窯況異常情況，制定相應的處理方案及措施。遵循將故障處理在萌芽階段的原則，不應任其發展，否則會給有的故障處理帶來更大的難度。所以在煅燒過程中，應經常觀察窯況參數變化情況。如發現不正常現象，就應及時分析原因正確判斷對癥處理。

1 煅燒區上移

1.1 煅燒區上移的主要表現

預熱帶和頂溫升高，灰溫降低，石灰生燒量增加，CO2含量相應降低。

1.2 煅燒區上移的主要原因

入窯燃料給量過大，燃料在窯內煅燒過程中未完全燃燒，富余燃料通過蓄熱窯膛持續燃燒，導致頂溫控制偏高，底火控制區段上移；風壓風量偏大，導致燃料富余量大；石灰石粒度偏大，窯內通風順暢，上火速度過塊；卸灰量不平衡，使底火上移。

1.3 煅燒區上移的處理

1）減少風壓、風量，降慢上火速度，如頂壓偏低可適當加大頂壓。

2）加大卸灰量，適當增加燃料比，補充未恢復正常時頂溫偏高造成的熱損失，正常后調整為正常值。

2 煅燒區下移

2.1 煅燒區下移的主要表現

當石灰冷卻風量小時，預熱帶和窯頂廢氣溫度比正常位置時要低。冷卻帶溫度升高，出窯石灰溫度高，嚴重時出窯石灰出現紅料，石灰有夾生現象。石灰生燒量增加，窯頂用廢氣中的CO2濃度降低。

2.2 煅燒區下移的原因

風量過小，在正常進出料時，如果窯內通風不足，燃料的燃燒時間延長，造成低火下降；卸料量過大，加料和卸料速度過大，使窯內物料下移速度加快。如果底火加深，造成冷卻帶縮短，此時空氣未得到足夠預熱便進入煅燒帶，部分熱量用于加熱空氣，使煅燒帶溫度下降。由于溫度的下降會導致碳酸鈣分解數量減少，CO2排出量也相應降低，造成石灰生燒量增多。

2.3 煅燒區下移處理

減少進料量和卸灰量，適當增加風量。料和風的調整應視煅燒區下移的主要因素來調整料和風。加風后，如此時窯頂壓力過大，應適當減小風量。當底火調整到正常位置時，應恢復到正常的進出料量和風量。

3 煅燒區延長

3.1 煅燒區延長的主要表現

窯內煅燒帶延長后，會造成預熱帶和冷卻帶縮短。煅燒區延長出現向兩端同時延長，延長區也會出現一端多一端少。主要表現為頂溫預熱帶、冷卻帶和灰溫的溫度均偏高，CO2含量下降。向哪一端延長過多可根據溫度來判斷。如果向冷卻帶偏移嚴重時，出窯口石灰會見紅料，反之頂部見紅火。如果向兩端同時嚴重時，兩端會見紅。如果窯內生成瘤塊或局部通風不良，燃料比過大，煅燒帶也會延長。

3.2 煅燒區延長的原因

入窯的原料粒度過大，一方面大量的燃料進入冷卻帶燃燒，使底火下移。另一方面為了控制底火，在風的作用下，煅燒區的火層向預熱帶延伸，造使底火向兩端延長。二是如果煅燒區出現嚴重結瘤，使煅燒區有效容積減小，造使煅燒區延長。

3.3 煅燒區延長的處理

調整處理時，應分析導致延長的主要原因。總的來說，可適當減產，調整原燃料量，減少燃料比。在允許的情況下，適當加大風量。待灰溫下降后，把煅燒區調到正常位置。如果是因結瘤引起，應對結瘤處及時處理。

4 結瘤

結邊、結圈、結窯主要是由局部結瘤而形成。窯壁上部有高溫瘤料塊，稱為結邊；沿窯壁四周粘有物料稱為結圈；若某一斷面上的物料從邊部到中部均粘結在一起，稱為結窯。在生產過程中，窯壁上掛有少量的物料是正常的。但窯壁粘的物料太多太厚，這是不正常的現象。

4.1 結瘤現象

結瘤的初期，排煙緩慢。煉結物料達到一定量時，卸出石灰的生過燒率偏高，灰溫增高而頂溫下降。窯氣中的CO濃度突然降低，CO2的含量有時降低、有時增加。嚴重時出灰口排出有未燒的石灰石。料面高度與卸灰量不匹配，煉結部位的物料下沉緩慢或停滯不下。若出現結窯時，窯內物料料面均不下沉。

4.2 產生原因

燃料量過大，物料粒度偏小。布料時，原、燃材料分配不均勻。由于立窯邊風過剩，在氧氣充足的周邊，燃料燃燒激烈，產生熱量大，低熔物液相過多，使物料與耐火磚發生粘結。卸料速度小于加料上火速度，或卸料間隔時間太長，使高溫液相物料與窯壁的接觸時間過長。使物料易與窯壁粘結在一起。高溫層的物料液相極易粘附窯襯，使耐火磚表面層變質，窯襯中的鋁和硅同物料中的鈣相互作用，形成鈣黃長石。在高溫煅燒段，在物料壓力的作用下，使熔融物繼續粘結，形成結邊。整個物料配燃料過大，煅燒溫度太高，使窯內物料液相量增加，在物料運動過程中，周邊的液相物料向中間轉移，使物料互相粘結，這就容易產生結窯。

4.3 預防與處置

粘邊主要是由于窯內溫度過高，物料產生液相量大，操作不當，通風不均勻等因素引起。所以在生產過程中合理的使用燃料配比調節。加強煅燒操作，維持料、風、溫之間的平衡。進、出料和窯內通風應均勻，穩定底火位置。

1）窯內耐火磚表面如已燒成凹凸不平時，應及時更換，以免掛料。

2）檢查原燃料是否符合要求，配比是否合理，物料混合及布料是否均勻，并根據問題及時調整。

3）燒結物料一般是與襯磚之間形成共熔體，其結構是兩面較疏松，而里面較致密堅硬。若單純掛料結瘤，可降低料面，使瘤子露出，利用熱脹冷宿，經裝料沖擊，使其脫落，對結圈和大塊結瘤，則以落窯的辦法將瘤根露出，將瘤根干凈、徹底地打掉，以免后患，并將瘤料火塊盡量敲碎，分別撥開鋪平于窯面上，以利于通風均勻。結窯處理比較困難，不僅勞動強度大，而且處理時間較長。首先要停止加料，加大鼓風，將物料降溫，然后沿窯壁打開一個缺口，逐步將粘結部分撬打下來。

5 架窯

5.1 架窯的癥狀

出現架窯，在卸料時，立窯卸料正常，但窯面下降速度減慢，有時基本不下降，由于下卸而上不降，使窯內形成抽空。這表明立窯已架空卡窯。

5.2 造成原因

在煅燒操作過程中，料、風、溫三平衡失調，窯內溫度過高，使窯內嚴重結窯，嚴重結窯后，下面仍然繼續卸料，使窯內物料之間產生空間。

5.3 架窯處理

發現架空時，應迅速關上窯門，立即停風，停止加料和卸料。經反復幾次讓窯內物料熱脹冷宿，使物料下落。如架窯處仍不下落，在停風的狀況下，找一薄弱環節，在此處用鋼釬出一個缺口，然后逐步處理。處理時，切忌打開全部窯門和多處處理，以免卡窯物料突然碎裂，同時下沉，使窯內熱氣流噴出傷人。架空卡窯應特別注意噴窯傷人事故發生。

6 結語

通過對石灰窯生產過程出現異常現象及時進行干預處理，降低生產過程異常對生產造成的影響，促進石灰窯生產裝置運轉率提高，達到質量與產量的提升，保障生產系統“安、穩、長、滿、優”運行。